Question

我在类型参数和参数包上有一个模板类，并且对这种类型的类型推导感到困惑;在编写输出流操作符时，我发现operator<<上的参数包与模板类的类型和包参数都不匹配：

#include <iostream>

template<class T, class... Ts>
struct foo
{ /* ... */ };

template< class... Ts >
std::ostream& operator<<( std::ostream& os, const foo<Ts...>& )
{
  return os << 42;
}


int main()
{
  std::cout << foo<int>();
}

这无法在gcc-4.7.2和clang-3.0上编译，所以我想我在这里误解了规则。

gcc说（第16行是输出流调用）：

t.cpp:16:28: error: cannot bind ‘std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}’ lvalue to ‘std::basic_ostream<char>&&’
In file included from /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.7.2/../../../../include/c++/4.7.2/iostream:40:0,
                 from t.cpp:1:
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.7.2/../../../../include/c++/4.7.2/ostream:600:5: error:   initializing argument 1 of ‘std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& std::operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&&, const _Tp&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Tp = foo<int>]’

和clang说：

t.cpp:16:16: error: invalid operands to binary expression ('ostream' (aka 'basic_ostream<char>') and 'foo<int>')
        std::cout << foo<int>();
        ~~~~~~~~~ ^  ~~~~~~~~~~

[--- snip: lots of non-viable candidates from standard library ---]

t.cpp:8:19: note: candidate template ignored: substitution failure [with Ts = <>]
    std::ostream& operator<<( std::ostream& os, const foo<Ts...>& )
                  ^

有人可以告诉我为什么operator<<的参数包不能推断为foo的类型参数和参数包吗？

Answer 1

正在发生的是模板参数包class... Ts的模板函数和foo<Ts...>的参数类型（P）正在根据{{1}的参数类型（A）推导出来。 }。

14.8.2.5/9说到这一点：

如果P的表单包含foo<int>或<T> [确实]，那么相应模板参数列表的每个参数Pi [<i>] 将P与A的相应模板参数列表的对应参数Ai [Ts...]进行比较 P的模板参数列表包含一个不是最后一个模板参数的包扩展整个模板参数列表是一个非推导的上下文。 [包扩展是最后的，所以以前不适用] 如果Pi是包扩展[int，它是]，那么Pi的模式与A（Ts...）的模板参数列表中的每个剩余参数进行比较。每个比较推断 Pi扩展的模板参数包中后续位置的模板参数。

因此int应推断为一个元素列表class... Ts，因此函数模板应使用参数类型int进行实例化，并且可行。

这是编译器错误。您的代码格式正确。

更简洁地说，这是一个良好的形式：

const foo<int>&

但至少在gcc 4.7.2上用类似的方式失败：

template<class A, class... B> struct S { };

template<class... C> void f(S<C...>) { }

int main() { f(S<int>()); }

error: parameter 1 of ‘void f(S<C ...>) [with C = {int, C}]’ has incomplete type ‘S<int, C>’被错误地推断为C（无意义的递归），而不是C = {int, C}。 C = {int}的扣除导致C具有不完整类型的进一步垃圾。

Answer 2

哇，我原本以为这已经修好了，但它仍然不适用于预发布GCC 4.9和Clang 3.4版本（礼貌Coliru）。

解决方法很简单：使用部分特化来推断其他地方的模板参数。

template<class... Ts>
struct foo; // unimplemented

template<class T, class... Ts>
struct foo< T, Ts ... > // specialization for at least one argument
{ /* ... */ };

template< class... Ts >
std::ostream& operator<<( std::ostream& os, const foo<Ts...>& )
{
  return os << 42;
}

为什么两者 GCC和Clang都无法通过模仿一般情况下的解决方法解决这个多年前的错误，我不知道。编译器供应商可能面临性能和正确性之间的不幸选择。

为什么模板参数包不能在函数调用中推导出多个类型参数？

2 个答案: