Question

我有一些代码，可以在字符串容器中查找并打印出模式匹配项。在模板化的功能 foo 中执行打印

代码

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <string>
#include <tuple>
#include <utility>

template<typename Iterator, template<typename> class Container>
void foo(Iterator first, Container<std::pair<Iterator, Iterator>> const &findings)
{
    for (auto const &finding : findings)
    {
        std::cout << "pos = " << std::distance(first, finding.first) << " ";
        std::copy(finding.first, finding.second, std::ostream_iterator<char>(std::cout));
        std::cout << '\n';
    }
}

int main()
{
    std::vector<std::string> strs = { "hello, world", "world my world", "world, it is me" };
    std::string const pattern = "world";
    for (auto const &str : strs)
    {
        std::vector<std::pair<std::string::const_iterator, std::string::const_iterator>> findings;
        for (std::string::const_iterator match_start = str.cbegin(), match_end;
             match_start != str.cend();
             match_start = match_end)
        {
            match_start = std::search(match_start, str.cend(), pattern.cbegin(), pattern.cend());
            if (match_start != match_end)
                findings.push_back({match_start, match_start + pattern.size()});
        }
        foo(str.cbegin(), findings);
    }

    return 0;
}

在编译时，我遇到一个错误，即由于提供的迭代器不一致，导致类型推导失败，

GCC 编译错误：

prog.cpp:35:9: error: no matching function for call to 'foo'
        foo(str.cbegin(), findings);
        ^~~
prog.cpp:10:6: note: candidate template ignored: substitution failure [with Iterator = __gnu_cxx::__normal_iterator<const char *, std::__cxx11::basic_string<char> >]: template template argument has different template parameters than its corresponding template template parameter
void foo(Iterator first, Container<std::pair<Iterator, Iterator>> const &findings)
     ^
1 error generated.

C的输出：

main.cpp:34:9: error: no matching function for call to 'foo'
        foo(str.cbegin(), findings);
        ^~~
main.cpp:9:6: note: candidate template ignored: substitution failure [with Iterator = std::__1::__wrap_iter<const char *>]: template template argument has different template parameters than its corresponding template template parameter
void foo(Iterator first, Container<std::pair<Iterator, Iterator>> const &findings)

我没有抓住什么？我对模板模板类型的使用是否推论错误，并且从标准的角度来看似乎是一种滥用？带有 listdc ++ 11 的 g ++-9.2 和带有 libc ++ 的 clang ++ 都不能编译此代码。

Answer 1

自C ++ 17起，您的代码应该可以正常工作。（它使用gcc10进行编译。）

模板模板参数std::vector具有两个模板参数（第二个模板参数具有默认参数std::allocator<T>），但是模板模板参数Container只有一个。从C ++ 17（CWG 150开始，template template argument允许使用默认模板参数来匹配模板模板参数较少的模板参数。

template<class T> class A { /* ... */ };
template<class T, class U = T> class B { /* ... */ };

template<template<class> class P> class X { /* ... */ };

X<A> xa; // OK
X<B> xb; // OK in C++17 after CWG 150
         // Error earlier: not an exact match

在C ++ 17之前，您可以使用模板模板参数Container的默认参数定义第二个模板参数，例如

template<typename Iterator, template<typename T, typename Alloc=std::allocator<T>> class Container>
void foo(Iterator first, Container<std::pair<Iterator, Iterator>> const &findings)

或应用parameter pack。

template<typename Iterator, template<typename...> class Container>
void foo(Iterator first, Container<std::pair<Iterator, Iterator>> const &findings)

Answer 2

在某些C ++版本中，Container与std::vector不匹配，因为std::vector实际上不是template <typename> class。这是template <typename, typename> class，其中第二个参数（分配器类型）具有默认模板参数。

尽管添加另一个模板参数typename Alloc使函数参数Container<std::pair<Iterator, Iterator>, Alloc>可行，但这可能是其他容器类型的问题。

但是，由于您的函数实际上并未使用模板模板参数Container，因此无需进行如此复杂的模板参数推导，就需要推导模板模板参数的所有陷阱和局限性：

template<typename Iterator, class Container>
void foo(Iterator first, Container const &findings);

这也不要求在三个不同的地方将Iterator推导出为完全相同的类型。这意味着将X::iterator传递为first和包含X::const_iterator的容器是有效的，反之亦然，并且模板参数推导仍然可以成功。

一个小缺点是，如果另一个模板使用SFINAE技术来尝试确定foo的签名是否有效，则该声明将几乎匹配任何内容，例如foo(1.0, 2)。这对于特定用途的功能通常并不重要，但至少对于通用功能更严格（或“对SFINAE友好”），这很好。我们可以添加类似以下内容的基本限制：

// Require Container is container-like (including raw array or std::initializer_list)
// and its values have members first and second of the same type,
// which can be compared for equality with Iterator.
template <typename Iterator, class Container>
auto foo(Iterator first, Container const &findings)
    -> std::void_t<decltype(first == std::begin(findings)->first),
           std::enable_if_t<std::is_same_v<std::begin(findings)->first, 
                            std::begin(findings)->second>>>;

C ++模板模板参数类型推导

2 个答案: