编辑（答案）

Question

我想创建一个简单的辅助算法来填充容器，例如std::vector<T>，具有几何级数（第一项为a和n项由a * pow(r, n-1)给出，其中r是给定的比率）;我创建了以下代码：

#include<vector>
#include<algorithm>
#include<iostream>

template<template <typename> class Container, typename T>
void progression(Container<T>& container, T a, T ratio, size_t N) {
  if(N > 0) {    
    T factor = T(1);  
    for(size_t k=0; k<N; k++) {
      container.push_back(a * factor);
      factor *= ratio;
    }
  }
}

int main() {
  std::vector<double> r;
  progression(r, 10.0, 0.8, static_cast<size_t>(10));

  for(auto item : r) {
    std::cout<<item<<std::endl;
  }

  return 0;
}

在尝试编译时产生以下错误：

$ g++ geometric.cpp -std=c++11 # GCC 4.7.2 on OS X 10.7.4
geometric.cpp: In function ‘int main()’:
geometric.cpp:18:52: error: no matching function for call to ‘progression(std::vector<double>&, double, double, size_t)’
geometric.cpp:18:52: note: candidate is:
geometric.cpp:6:6: note: template<template<class> class Container, class T> void progression(Container<T>&, T, T, size_t)
geometric.cpp:6:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
geometric.cpp:18:52: error: wrong number of template arguments (2, should be 1)
geometric.cpp:5:36: error: provided for ‘template<class> class Container’

Clang的错误信息更加微妙：

$ clang++ geometric.cpp -std=c++11 # clang 3.2 on OS X 10.7.4 
geometric.cpp:18:3: error: no matching function for call to 'progression'
  progression(r, 10, 0.8, 10);
  ^~~~~~~~~~~
geometric.cpp:6:6: note: candidate template ignored: failed template argument deduction
void progression(Container<T>& container, T a, T ratio, size_t N) {
     ^
1 error generated.

我原本以为使用模板模板参数我不仅可以推断出容器，还可以推导容器的value_type（在这种情况下为T）。

所以，问题是：如何创建一个通用函数，它能够推导出容器类型和值类型？

我确信我错过了一些明显的东西 - 感谢您的耐心和帮助。

编辑（答案）

以下代码按预期运行：

#include<vector>
#include<algorithm>
#include<iostream>

template<template <typename...> class Container, typename T, typename... Args>
void progression(Container<Args...>& container, T a, T ratio, size_t N) {
  if(N > 0) {    
    T factor = T(1);  
    for(size_t k=0; k<N; k++) {
      container.push_back(a * factor);
      factor *= ratio;
    }
  }
}

int main() {
  std::vector<double> r;
  progression(r, 10.0, 0.8, 10);

  for(auto item : r) {
    std::cout<<item<<std::endl;
  }

  return 0;
}

输出：

Answer 1

第一个问题是，您忘记std::vector<>是接受两个模板参数（元素类型和分配器）的类模板，而不是一。使用模板模板参数时，第二个模板参数具有默认值的事实无关紧要：

template<template <typename, typename> class Container, typename T, typename A>
//                           ^^^^^^^^                               ^^^^^^^^^^
void progression(Container<T, A>& container, T a, T ratio, size_t N) {
//                         ^^^^
// ...
}

请注意，这将导致无法传递例如std::map或std::unordered_map的实例作为第一个函数参数。因此，我的建议是放弃推论第一个参数是标准容器的实例（标准容器不是那么统一）：

template<typename C, typename T, typename A>
//       ^^^^^^^^^
void progression(C& container, T a, T ratio, size_t N) {
//               ^^
// ...
}

您可能想要做的是表达编译时约束，可能通过static_assert并基于自定义类型特征，C必须是标准容器的一个实例。

或者，您可以使用可变参数模板as suggested by KerrekSB in his answer（但这仍然不会阻止您传入任何其他类型的模板的实例，甚至是非容器模板的实例）。

第二个问题与您调用模板的方式相同：

progression(r, 10, 0.8, 10);

这里，第二个参数的类型是int，而容器元素的类型是double。执行类型推导时，这会使编译器感到困惑。要么这样称呼它：

progression(r, 10.0, 0.8, 10);

或者允许编译器为第二个参数推导出不同的类型（可能是SFINAE，将其限制为可以转换为元素类型的东西）。

Answer 2

容器通常有很多模板参数。幸运的是，在可变参数模板中有一个特殊的子句允许使用包来获取任何具体数量的参数：

template <template <typename...> class Container, typename ...Args>
void foo(Container<Args...> const & c)
{
    // ...
}

（即使Container是非变量模板，特殊子句也会起作用。）

Answer 3

这是失败的原因是因为你说中间两个args是相同的类型，而实际上它们不是。例如，中间是浮点数，而另一个是int。基本上你说a和比率是相同的类型，但在通话中他们是不同的类型

使用模板模板参数时，模板参数推断失败

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3 个答案: