同时进行汇总初始化和模板推导

Question

背景：

C ++ 17具有两个重要功能：聚合初始化和模板类型推断（用于类）。聚合初始化允许您实例化字段，而无需复制或移动它们，而模板类型推导使您可以实例化字段，从而不必指定参数的类型。

下面的代码中的Wrapper类就是一个例子。只要HAVE_MOVE_AND_COPY未定义，它就具有聚合初始化，但是模板类型推导不起作用。

另一方面，如果定义了HAVE_MOVE_AND_COPY ，则可以进行模板类型推导，但是聚合初始化会中断。我怎么都可以？

#include <cstdio>
#include <utility>

template<class T> 
struct Wrapper {
    T value;
   #ifdef HAVE_MOVE_AND_COPY
    Wrapper(T const & val) : value{val} {}
    Wrapper(T && val) : value{std::move(val)} {}
   #endif
    Wrapper(Wrapper const &) = default;
    Wrapper(Wrapper &&) = default;


};

struct VocalClass {
    VocalClass() { puts("VocalClass()"); }
    VocalClass(VocalClass const&) { puts("VocalClass(VocalClass const &)"); }
    VocalClass(VocalClass &&) { puts("VocalClass(VocalClass &&)"); }
};

int main() {
    Wrapper<VocalClass> w { VocalClass() }; 

   #ifdef TRY_DEDUCTION
    Wrapper w2 { VocalClass() }; 
   #endif
}

示例：

没有发生移动或复制，但是您没有模板推导：

$ c++ -std=c++17 example.cc && ./a.out
VocalClass()

具有模板推论，但VocalClass被移动了：

$ c++ -DHAVE_MOVE_AND_COPY -DTRY_DEDUCTION -std=c++17 example.cc && ./a.out 
VocalClass()
VocalClass(VocalClass &&)
VocalClass()
VocalClass(VocalClass &&)

没有HAVE_MOVE_AND_COPY，模板类型推导将中断：

sky@sunrise:~$ c++ -DTRY_DEDUCTION -std=c++17 example.cc && ./a.out 
example.cc: In function ‘int main()’:
example.cc:27:31: error: class template argument deduction failed:
     Wrapper w2 { VocalClass() };
                               ^
example.cc:27:31: error: no matching function for call to ‘Wrapper(VocalClass)’
example.cc:12:5: note: candidate: ‘template<class T> Wrapper(Wrapper<T>&&)-> Wrapper<T>’
     Wrapper(Wrapper &&) = default;
     ^~~~~~~
example.cc:12:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
example.cc:27:31: note:   ‘VocalClass’ is not derived from ‘Wrapper<T>’
     Wrapper w2 { VocalClass() };
                               ^
example.cc:11:5: note: candidate: ‘template<class T> Wrapper(const Wrapper<T>&)-> Wrapper<T>’
     Wrapper(Wrapper const &) = default;
     ^~~~~~~
example.cc:11:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
example.cc:27:31: note:   ‘VocalClass’ is not derived from ‘const Wrapper<T>’
     Wrapper w2 { VocalClass() };
                               ^
example.cc:5:8: note: candidate: ‘template<class T> Wrapper(Wrapper<T>)-> Wrapper<T>’
 struct Wrapper {
        ^~~~~~~
example.cc:5:8: note:   template argument deduction/substitution failed:
example.cc:27:31: note:   ‘VocalClass’ is not derived from ‘Wrapper<T>’
     Wrapper w2 { VocalClass() };

问题

有什么办法可以同时进行模板类型推导和聚合初始化？

Answer 1

首先，该术语是“类模板参数推导”。

第二，您需要的是扣除指南：

template<class T> 
struct Wrapper {
    T value;
};

template <typename T>
Wrapper(T) -> Wrapper<T>; // this is a deduction guide

没有构造函数，您需要一些其他方法来指导推论。这就是它的用途，它允许：

Wrapper w{4}; // ok, Wrapper<int>

Answer 2

您对“聚合”一词有误解。

首先，您正在做的事情称为列表初始化。如果实例的类型是聚合，则列表初始化只会聚合初始化您的实例。聚合初始化允许您使用初始化程序列表按顺序初始化基类和/或类的成员。

来自cppreference：

  

聚集是以下类型之一：

     

  
• 数组类型
  
• 类类型（通常是struct或union），具有      
    
  • 不允许用户提供，继承或显式的构造函数（允许使用显式默认或删除的构造函数）
    
  
• 没有虚拟，私有或受保护的（自C ++ 17起）基类
  
• 没有虚拟成员函数
  
• 没有默认的成员初始化器
  

第二个要点适用于此处。由于在定义HAVE_MOVE_AND_COPY时，您具有用户提供的构造函数（由用户写出的构造函数，而不是由编译器生成的构造函数），因此您的类型不是集合，并且编译器将仅寻找构造函数来初始化实例

Barry讨论了如何使用类模板参数推导进行聚合的其余部分。