基于部分模板模板的专业化与显式部分模板专业化

Question

给定一个模板，例如foo：

template<typename... ARGS>
struct foo {};

以及模板bar的两个部分特化：

template<template<typename...> class T , typename... ARGS>
struct bar<T<ARGS...>>
{};

template<typename... ARGS>
struct bar<foo<ARGS...>>
{};

第二个部分特化不是比第一个更特化并且必须实例化而不是模板模板参数特化吗？

一些上下文：

我目前正在为基于this paper 的模板元编程编写多变量 lambda 表达式。

如论文所示，给定类似 Haskell 的 let 表达式，可以轻松开发 tmp lambda 表达式。在我的例子中，我扩展了论文的内容开发基于可变参数模板的多变量 let 表达式（通过 curryfying 多个嵌套的一元 let 表达式），然后实现多变量 lambda 表达式。

我的 lambda 表达式模板 tml::multi_lambda 定义如下：

template<typename BODY , typename... VARIABLES>
struct multi_lambda
{
    template<typename... ARGS>
    using result = tml::eval<tml::multi_let<VARIABLES...,
                                            ARGS...,
                                            BODY
                                           >>;
};

其中tml::eval 是用于评估表达式的元函数，例如Boost::mpl mpl::apply（有关更多上下文，请参阅my previous question）。

求值函数tml::eval 既专门用于泛型函数表达式，也专门用于此 lambda 表达式。这是上面例子的两个特化。

当我尝试评估 lambda 表达式时，例如：

using lambda = tml::multi_lambda<_1,_2, f<_1,_2>>; //f is a function, 
                                                   //_1 _2 are placeholders
using result = tml::eval<lambda,int,int>; //Evaluate lambda with int int as parameters

tml::eval 实例化通用模板模板特化（专为通用可评估表达式而设计）而不是 lambda 的部分特化。

编辑：tml::eval 和 SSCCE 的实现

tml::eval 是一个元函数，旨在评估任何类型的表达式并返回结果。默认实现专门针对三种情况：

1. 表达式不是函数，只是一个值：对这种表达式求值的结果就是表达式本身：

   template<typename E>
   struct evaluate_impl<E>
   {
       using result = E;
   }; 
   

2. 表达式是函数：求值的结果是函数的result成员类型的值。函数的参数也被评估（照顾嵌套表达式）：

   template<template<typename...> class F , typename... ARGS>
   struct evaluate_impl<F<ARGS...>> : public F<tml::eval<ARGS>...>
   {};
   

3. 表达式是一个函数，更多的参数被传递给tml::eval以使用该自定义参数来评估表达式：表达式的参数被忽略并且自定义被传递和评估：

   template<template<typename...> class F , typename... PLACEHOLDERS , typename... ARGS>
   struct evaluate_impl<F<PLACEHOLDERS...>,ARGS...> : public F<tml::eval<ARGS>...>
   {};
   

所以tml::eval 只是一个覆盖typename ::result 的模板别名：

template<typename... ARGS>
using eval = typename eval_impl<ARGS...>::result;

最后，用户可以专门化eval_impl 来覆盖该默认行为，或者使极端情况起作用。比如我的单变量 lambda 表达式模板，定义如下：

template<typename VARIABLE , typename VALUE , typename BODY>
struct lambda
{
    template<typename ARG>
    using result = tml::eval<tml::let<VARIABLE , ARG , BODY>>;
};

专门 eval_impl 使 lambda 表达式的评估工作：

template<typename VARIABLE , typename BODY , typename ARG>
struct evaluate_impl<tml::lambda<VARIABLE,BODY>,ARG>
{
    using result = typename tml::lambda<VARIABLE,BODY>::template result<ARG>;
};

我遇到问题的多变量 lambda 表达式采用了类似的方法：

template<typename... VARIABLES , typename BODY , typename... ARG>
struct evaluate_impl<tml::multi_lambda<BODY,VARIABLES...>,ARGS...>
{
    using result = typename tml::multi_lambda<BODY,VARIABLES...>::template result<ARGS...>;
};

但是tml::eval 实例化了默认evaluate_impl 实现的案例三，而不是工作（就像一个变量对应物），或者由于不明确的特化而失败（案例三与multi_lambda 特化）。

这是一个 SSCCE：

//An example function:
template<typename... ARGS>
struct F
{
    using result = std::integral_constant<std::size_t,sizeof...(ARGS)>;
};


//This works fine:

using lambda_1 = tml::lambda<_1,F<_1,_1,_1,_1>>;
using result_1 = tml::eval<lambda_1,int>; //Call the lambda with int as parameter


//This doesn't work:

using lambda_2 = tml::multi_lambda<_1,_2,F<_1,_1,_2,_2>>;
using result_2 = tml::eval<lambda_2,int,int>; //Call the lambda with two int as parameters.

lambda_2 的评估失败：

functional.hpp:167:76: error: ambiguous class template instantiation for 'struct tml::impl::evaluate_impl<tml::impl::multi_lambda<tml::placeholders::_1, tml::placeholders::_2, f<tml::placeholders::_1, tml::placeholders::_1, tml::placeholders::_2, tml::placeholders::_2> >, int, int>' using eval = typename impl::evaluate_impl<EXPRESSION , ARGS...>::result; ^ functional.hpp:116:16: error: candidates are: struct tml::impl::evaluate_impl<F<PLACEHOLDERS ...>, ARG, ARGS ...> struct evaluate_impl<F<PLACEHOLDERS...> , ARG , ARGS...> : ^ In file included from main.cpp:24:0: lambda.hpp:160:16: error: struct tml::impl::evaluate_impl<tml::impl::multi_lambda<BODY, VARIABLES ...>, ARGS ...> struct evaluate_impl<multi_lambda<BODY,VARIABLES...>,ARGS...> :

我正在使用 GCC4.8.2

Answer 1

首先，您应该真正了解什么是 SSCCE，尤其是 “完整” 部分。另外，短。也就是说，我尝试创建一个 SSCCE，它似乎可以重现您的问题，请参阅我的答案末尾。查看您收到的错误消息，您的第三个专业化的真实代码看起来更像

template<template<typename...> class F ,
         typename... PLACEHOLDERS ,
         typename ARG ,
         typename... ARGS>
struct evaluate_impl<F<PLACEHOLDERS...>,ARG,ARGS...>
    : public F<tml::eval<ARG,ARGS>...>
{};

请注意对ARG 的额外明确提及，这似乎是多余的，并且可能会导致您的情况模棱两可。如果您将其替换为

template<template<typename...> class F ,
         typename... PLACEHOLDERS ,
         typename... ARGS>
struct evaluate_impl<F<PLACEHOLDERS...>,ARGS...>
    : public F<tml::eval<ARGS>...>
{};

问题可能会消失。

最后，here's an SSCCE 我曾经遇到过与你类似的错误。

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更新：使用来自下面 cmets 的 SSCCE，只需禁用 F 的特化（当它是 foo 时）即可解决这种情况。条件如下所示：

typename std::enable_if<!std::is_same<F<>,foo<>>::value>::type

或根据您的 SSCCE 查看完整的 live example。这样，您可能还可以添加 ARG，因为这两个专业现在应该是互斥的。

Answer 2

看起来在您的 multi_lambda 中，您在最后声明了带有变量...的模板。

template<typename BODY , typename... VARIABLES>
struct multi_lambda
{
    //...
};

也许在你的使用中你应该使用：

using lambda_2 = tml::multi_lambda<F<_1,_1,_2,_2>,_1,_2>;