Question

后台：我创建了以下类C，其构造函数应采用N类型的B&个变量：

class A;
class B
{
    A* getA();
};

template<size_t N>
class C
{
public:
    template<typename... Args>
    inline C(Args&... args) :
        member{args.getA()...}
    {}
private:
    std::array<A*, N> member;
};

问题：我的问题是如何将可变参数Args约束为类型B的所有类型？

我的部分解决方案：我想定义一个谓词，如：

template <typename T, size_t N, typename... Args>
struct is_range_of :
    std::true_type // if Args is N copies of T
    std::false_type // otherwise
{};

并相应地重新定义我的构造函数：

template <typename... Args,
          typename = typename std::enable_if<is_range_of_<B, N, Args...>::value>::type
         >
inline C(Args&... args);

我在这篇文章中看到了一个可能的解决方案：https://stackoverflow.com/a/11414631，它定义了一个通用的check_all谓词：

template <template<typename> class Trait, typename... Args>
struct check_all :
    std::false_type
{};

template <template<typename> class Trait>
struct check_all<Trait> :
    std::true_type
{};

template <template<typename> class Trait, typename T, typename... Args>
struct check_all<Trait, T, Args...> :
    std::integral_constant<bool, Trait<T>::value && check_all<Trait, Args...>::value>
{};

所以，我可以这样写：

template <typename T, size_t N, typename... Args>
struct is_range_of :
    std::integral_constant<bool,
        sizeof...(Args) == N &&
        check_all<Trait, Args...>::value
    >
{};

问题1：我不知道如何定义Trait，因为我需要以某种方式将std::is_same与B绑定为第一个参数。在我的情况下是否有任何使用泛型check_all的方法，或者当前C ++的语法是不兼容的？

问题2：我的构造函数也应该接受B的派生类（通过对B的引用），这是模板参数推导的问题吗？我担心如果我使用类似std::is_base_of的谓词，我将为每组参数获得构造函数的不同实例化，这可能会增加编译代码的大小......

修改：例如，我B1和B2继承自B，我致电C<2>(b1, b1)和C<2>(b1, b2)在我的代码中，它会创建两个实例（C<2>::C<B1, B1>和C<2>::C<B1, B2>）吗？我只想要C<2>::C<B, B>的实例。

Answer 1

将all_true定义为

template <bool...> struct bool_pack;

template <bool... v>
using all_true = std::is_same<bool_pack<true, v...>, bool_pack<v..., true>>;

并将构造函数重写为

// Check convertibility to B&; also, use the fact that getA() is non-const
template<typename... Args,
       typename = std::enable_if_t<all_true<std::is_convertible<Args&, B&>{}...>>
C(Args&... args) :
    member{args.getA()...}
{}

或者，在C ++ 17下，

template<typename... Args,
       typename = std::enable_if_t<(std::is_convertible_v<Args&, B&> && ...)>>
C(Args&... args) :
    member{args.getA()...}
{}

我担心如果我使用像std :: is_base_of这样的谓词，我会得到的每组构造函数的不同实例化参数，这可能会增加编译代码的大小...

enable_if_t<…>将始终生成类型void（仅给出一个模板参数），因此这不是is_base_of的错误。但是，当Args具有不同的类型，即参数的类型是不同的时，则随后将实例化不同的特化。我希望编译器能在这里进行优化。

如果希望构造函数采用精确的N参数，则可以使用更简单的方法。定义

template <std::size_t, typename T>
using ignore_val = T;

现在部分专门化C为

// Unused primary template
template <size_t N, typename=std::make_index_sequence<N>> class C;
// Partial specialization
template <size_t N, std::size_t... indices>
class C<N, std::index_sequence<indices...>>
{ /* … */ };

部分特化中的构造函数的定义现在变得微不足道了

C(ignore_val<indices, B&>... args) :
    member{args.getA()...}
{}

此外，您不必再担心大量的专业化了。

Answer 2

namespace detail {
    template <bool...> struct bool_pack;
    template <bool... v>
    using all_true = std::is_same<bool_pack<true, v...>, bool_pack<v..., true>>;
    template<class X> constexpr X implicit_cast(std::enable_if_t<true, X> x) {return x;}
};

implicit_cast也在Boost中，bool_pack从Columbo被盗。

// Only callable with static argument-types `B&`, uses SFINAE
template<typename... ARGS, typename = std::enable_if_t<
    detail::all_true<std::is_same<B, ARGS>...>>>
C(ARGS&... args) noexcept : member{args.getA()...} {}

选项一，如果它可以隐含地转换为足够好

template<typename... ARGS, typename = std::enable_if_t<
    detail::all_true<!std::is_same<
    decltype(detail::implicit_cast<B&>(std::declval<ARGS&>())), ARGS&>...>>
C(ARGS&... args) noexcept(noexcept(implicit_cast<B&>(args)...))
    : C(implicit_cast<B&>(args)...) {}

选项二，仅当它们是公开派生自B且明确可转换时：

// Otherwise, convert to base and delegate
template<typename... ARGS, typename = decltype(
    detail::implicit_cast<B*>(std::declval<ARGS*>())..., void())>
C(ARGS&... args) noexcept : C(implicit_cast<B&>(args)...) {}

未命名的ctor-template-argument-type在任何成功替换中都是void。

检查所有可变参数模板参数的特征

2 个答案: