Question

以以下代码为例，确定类型列表的长度：

template <class... Types>
class type_list {};

template <class TypeList>
struct type_list_length;  // <---

template <template <class...> class type_list, class... Types>
struct type_list_length<TypeList<Types...>>
{
    static constexpr std::size_t value = sizeof...(Types);
};

Godbolt

为什么我们需要标记的声明？我试图在几个编译器中编译没有此代码的代码，但总是会出错。

Answer 1

简短的答案是，没有主模板，我们将无法编写专门化的文字。

更长的答案是：如何从没有专门化的模板类型的实例中提取Types...？你不能。

这是尝试：

template <template <class...> class type_list, class... Types>
struct type_list_length
{
    static constexpr std::size_t value = sizeof...(Types);
};

我们可以这样做：

type_list_length<type_list, int, double, float>::value

但不是这样：

using MyListType = type_list<int, double, float>;
type_list_length<MyListType>::value;

因为我们的模板需要一个template-template参数和一些类型，所以我们被迫只接受一个单一类型来匹配MyListType：

template <class T>
struct type_list_length
{
    static constexpr std::size_t value = // ????;
};

但是现在我们面临另一个问题。我们如何分配value？我们需要某种方法来提取MyListType的模板参数，或者至少是数量。

我们需要一种匹配单个类型和其模板化参数的方法。因此，我们只需要匹配一个类型及其模板参数即可。

template <class TypeList> struct type_list_length; template <template <class...> class type_list, class... Types> struct type_list_length<TypeList<Types...>> { static constexpr std::size_t value = sizeof...(Types); };

第一个（不完整）类型是我们的主要模板。它使我们可以开始匹配单个类型，例如MyListType。

第二种（完整）类型是我们的专长。它允许我们匹配单个类型，如果它是模板类型，则匹配用作模板参数的类型。

通过使第一种类型不完整，我们证明了仅允许专业化有效的意图。

Answer 2

但是为什么我们首先需要专业化？

因为您按照以下方式使用class

std::cout << type_list_length<type_list<int, long, long long>>::value;
// ...........................^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ <- template argument

或者也是

std::cout << type_list_length<std::tuple<int, long, long long>>::value;
// ...........................^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ <- template argumen

或类似的方式。

观察模板参数：在两种情况下都是 type ； type_list<int, long, long long>，第std::tuple<int, long, long long>。

因此您不能将type_list_length声明为接收模板模板类型

template <template <class...> class type_list, class... Types>
struct type_list_length // <--- doesn't work
{
    static constexpr std::size_t value = sizeof...(Types);
};

因为您应该通过传递template-template参数和可变的模板列表来调用它；我的意思是……您应该按以下方式使用它

std::cout << type_list_length<type_list, int, long, long long>::value;
std::cout << type_list_length<std::tuple, int, long, long long>::value;

但是，这样，您就失去了类的功能：提取并计算类型参数的模板参数。

因此您需要首先声明type_list_length为接收类型

template <typename> // no template parameter name needed here (not used)
struct type_list_length;

然后声明并定义一个特殊化，以防接收的类型是带有参数的模板模板

template <template <typename...> class type_list, typename... Types>
struct type_list_length<TypeList<Types...>>
{ // ...................^^^^^^^^^^^^^^^^^^   the parameter is a type
    static constexpr std::size_t value = sizeof...(Types);
};

为什么我们需要对template-template参数进行模板专门化

2 个答案: