我们可以将可变参数模板参数限制为某种类型吗？即，实现类似的东西（当然不是真正的C ++）：
struct X {};
auto foo(X... args)
这里我的目的是拥有一个接受可变数量的X参数的函数。
我们最接近的是：
template <class... Args>
auto foo(Args... args)
但是它接受任何类型的参数。
答案 0 :(得分：46)
是的，这是可能的。首先，您需要决定是否只接受类型，或者是否要接受隐式可转换类型。我在示例中使用std::is_convertible，因为它更好地模仿非模板化参数的行为，例如long long参数将接受int参数。如果由于某种原因您需要接受该类型，请将std::is_convertible替换为std:is_same（您可能需要添加std::remove_reference和std::remove_cv）。
不幸的是，C++缩小了转化率，例如（long long到int甚至duble到int）都是隐式转换。而在经典设置中，当发生这些警告时，您可以收到警告，而std::is_convertible则无法获得警告。至少不在电话会议上。如果进行此类分配，您可能会在函数体中获得警告。但是通过一个小技巧，我们也可以通过模板在呼叫站点获得错误。
所以不用再多说了：
测试台：
struct X {};
struct Derived : X {};
struct Y { operator X() { return {}; }};
struct Z {};
foo_x : function that accepts X arguments
int main ()
{
int i{};
X x{};
Derived d{};
Y y{};
Z z{};
foo_x(x, x, y, d); // should work
foo_y(x, x, y, d, z); // should not work due to unrelated z
};
还没到，但很快。这将是最简单，清晰和优雅的解决方案
template <class From, class To>
concept constexpr bool Convertible = std::is_convertible_v<From, To>;
template <Convertible<X>... Args>
auto foo_x(Args... args) {}
foo_x(x, x, y, d); // OK
foo_x(x, x, y, d, z); // error:
我们得到了一个非常好的错误。特别是
'可转换'不满意
很甜蜜：
error: cannot call function 'auto foo_x(Args ...) [with Args = {X, X, Y, Derived, Z}]' foo_x(x, x, y, d, z); ^ note: constraints not satisfied auto foo_x(Args... args) ^~~~~ note: in the expansion of 'Convertible<Args, X>...' note: 'Convertible<Z, X>' was not satisfied
template <class From, class To>
concept constexpr bool Convertible_no_narrow = requires(From f, To t) {
t = {f};
};
template <Convertible_no_narrow<int>... Args>
auto foo_ni(Args... args) {}
foo_ni(24, 12); // OK
foo_ni(24, 12, 15.2);
// error:
// 'Convertible_no_narrow<double, int>' was not satisfied
我们使用非常好的fold expression：
template <class... Args,
class Enable = std::enable_if_t<(... && std::is_convertible_v<Args, X>)>>
auto foo_x(Args... args) {}
foo_x(x, x, y, d, z); // OK
foo_x(x, x, y, d, z, d); // error
不幸的是，我们得到的错误不太明确：
模板参数推断/替换失败：[...]
我们可以避免缩小范围，但我们必须做一个特性is_convertible_no_narrowing（可能用不同的名称命名）：
template <class From, class To>
struct is_convertible_no_narrowing_impl {
template <class F, class T,
class Enable = decltype(std::declval<T &>() = {std::declval<F>()})>
static auto test(F f, T t) -> std::true_type;
static auto test(...) -> std::false_type;
static constexpr bool value =
decltype(test(std::declval<From>(), std::declval<To>()))::value;
};
template <class From, class To>
struct is_convertible_no_narrowing
: std::integral_constant<
bool, is_convertible_no_narrowing_impl<From, To>::value> {};
我们创建一个连词助手：
请注意，在C++17中会有std::conjunction，但需要std::integral_constant个参数
template <bool... B>
struct conjunction {};
template <bool Head, bool... Tail>
struct conjunction<Head, Tail...>
: std::integral_constant<bool, Head && conjunction<Tail...>::value>{};
template <bool B>
struct conjunction<B> : std::integral_constant<bool, B> {};
现在我们可以拥有我们的功能：
template <class... Args,
class Enable = std::enable_if_t<
conjunction<std::is_convertible<Args, X>::value...>::value>>
auto foo_x(Args... args) {}
foo_x(x, x, y, d); // OK
foo_x(x, x, y, d, z); // Error
对C ++ 14版本进行微调：
template <bool... B>
struct conjunction {};
template <bool Head, bool... Tail>
struct conjunction<Head, Tail...>
: std::integral_constant<bool, Head && conjunction<Tail...>::value>{};
template <bool B>
struct conjunction<B> : std::integral_constant<bool, B> {};
template <class... Args,
class Enable = typename std::enable_if<
conjunction<std::is_convertible<Args, X>::value...>::value>::type>
auto foo_x(Args... args) -> void {}
foo_x(x, x, y, d); // OK
foo_x(x, x, y, d, z); // Error
答案 1 :(得分：5)
从C ++ 14开始，你也可以使用变量模板，部分特化和static_assert来做到这一点。举个例子：
#include <type_traits>
template<template<typename...> class, typename...>
constexpr bool check = true;
template<template<typename...> class C, typename U, typename T, typename... O>
constexpr bool check<C, U, T, O...> = C<T, U>::value && check<C, U, O...>;
template<typename... T>
void f() {
// use std::is_convertible or whichever is the best trait for your check
static_assert(check<std::is_convertible, int, T...>, "!");
// ...
}
struct S {};
int main() {
f<int, unsigned int, int>();
// this won't work, for S is not convertible to int
// f<int, S, int>();
}
如果您因某些未知原因不想使用check，也可以将std::enable_if_t与static_assert结合使用作为返回类型：
template<typename... T>
std::enable_if_t<check<std::is_convertible, int, T...>>
f() {
// ...
}
等等......
在C ++ 11中，您还可以设计一个解决方案，在遇到不可接受的类型时立即停止递归。举个例子：
#include <type_traits>
template<bool...> struct check;
template<bool... b> struct check<false, b...>: std::false_type {};
template<bool... b> struct check<true, b...>: check<b...> {};
template<> struct check<>: std::true_type {};
template<typename... T>
void f() {
// use std::is_convertible or whichever is the best trait for your check
static_assert(check<std::is_convertible<int, T>::value...>::value, "!");
// ...
}
struct S {};
int main() {
f<int, unsigned int, int>();
// this won't work, for S is not convertible to int
// f<int, S, int>();
}
如上所述，您也可以在返回类型或任何地方使用check。
答案 2 :(得分：4)
以下解决方案如何？
---编辑--- 改进了bolov和Jarod42的建议（谢谢！）
#include <iostream>
template <typename ... Args>
auto foo(Args... args) = delete;
auto foo ()
{ return 0; }
template <typename ... Args>
auto foo (int i, Args ... args)
{ return i + foo(args...); }
int main ()
{
std::cout << foo(1, 2, 3, 4) << std::endl; // compile because all args are int
//std::cout << foo(1, 2L, 3, 4) << std::endl; // error because 2L is long
return 0;
}
您可以声明foo()接收所有类型的参数（Args ... args）但是（递归地）仅为一种类型（在此示例中为int）实现它。
答案 3 :(得分：1)
static_assert和帮助模板方法（c ++ 11解决方案）如何：
template <bool b>
int assert_impl() {
static_assert(b, "not convertable");
return 0;
}
template <class... Args>
void foo_x(Args... args) {
int arr[] {assert_impl<std::is_convertible<Args, X>::value>()...};
(void)arr;
}
另一个c ++ 11这个使用“单线”sfinae解决方案：
template <class... Args,
class Enable = decltype(std::array<int, sizeof...(Args)>{typename std::enable_if<std::is_convertible<Args, X>::value, int>::type{}...})>
void foo_x(Args... args) {
}
答案 4 :(得分：1)
自C ++ 11标准以来，您已经拥有它。
一个简单的std::array（std::tuple的特例，其中所有元组元素共享相同的类型）就足够了。
但是，如果要在模板函数中使用它，最好使用'std :: initializer_list`，如下例所示：
template< typename T >
void foo( std::initializer_list<T> elements );
这是一个非常简单的解决方案，可以解决您的问题。使用可变参数模板参数也是一种选择，但会给代码增加不必要的复杂性。请记住，您的代码应该是其他人可读的，包括您自己一段时间后。