为什么可变参数函数不适用于模板

Question

我想编写一个函数来比较几个值并检查其中哪个是最小的。我想将其实现为可变参数函数模板。我知道自 C++11 以来就有一个用于此目的的功能，但由于某些原因，我目前无法使用它。所以我尝试使用<cstdarg> 库，但偶然发现了一些问题。由于某种原因，当我将函数用作模板时，参数的偏移量计算错误。如果我使用固定类型显式实现该功能，我没有问题。

我的代码：

#include <cstdarg>
#include <iostream>
#include <limits>


template <typename T>
T smallestOf(const int count, const T val1, ... ) { /* I use val1 to determine the template type */
    va_list args;
    va_start(args, val1);
    T smallestVal = std::numeric_limits<T>::max();
    for(int i = 0; i < count; i++) {
        T nextVal = va_arg(args, T);
        std::cout << "nextVal: " << nextVal << std::endl;
        if(nextVal < smallestVal) smallestVal = nextVal;
    }
    va_end(args);
    return smallestVal;
}


int main() {
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(3, 10, 20, 30) << std::endl;
}

产生以下输出：

nextVal: 20
nextVal: 30
nextVal: 4217000
Smallest value: 20

看起来函数读取了它的内存，因为偏移量是错误的。这是为什么呢？

Answer 1

T smallestOf(const int count, const T val1, ... )

当您这样调用时：smallestOf(3, 10, 20, 30) 可变参数是 20 30（因为 10 是 val1）。所以你需要count - 1。

另外strong建议：不要使用可变参数。使用可变参数模板或std::initializer_list

您说您无权访问 C++11，因此很遗憾您既无权访问可变参数模板也无权访问初始值设定项列表。

好吧，这是我给你的礼物：

template <class T> T min(T e1) { return e1; }
template <class T> T min(T e1, T e2) { return e1 < e2 ? e1: e2; }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3) { return min(e1, min(e2, e3)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4) { return min(e1, min(e2, e3, e4)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6, T e7) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6, e7)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6, T e7, T e8) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6, T e7, T e8, T e9) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, e9)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6, T e7, T e8, T e9, T e10) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, e9, e10)); }

您可能想说这是次优的，或者您可以对调用进行分组以减少调用，但任何体面的编译器都会内联并为您优化所有这些调用。 clang 和 gcc 编译 min<int,....> 有 10 个参数，只有无分支 mov cmp 和 cmov 指令。

Answer 2

刚刚注意到没有c++11可用的评论，但由于我刚刚写过，这里有一个用c++17编写的可变参数解决方案的例子。

也许将来会有用。

#include <iostream>
#include <utility>
#include <type_traits>

template<class T, class...Rest>
auto smallestOf(T const& val1, Rest const&...rest) 
-> std::enable_if_t<std::is_same_v<std::common_type_t<T, Rest...>, T>, T const&>
{
    auto* current = std::addressof(val1);

    if constexpr (sizeof...(Rest) > 0)
    {
        auto check = [](T const* x, T const* y)
        {
            return std::addressof(std::min(*x, *y));
        };

        ((current = check(current, std::addressof(rest))),...);
    }    
    return *current;
}

int main() {
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(10) << std::endl;
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(20, 10) << std::endl;
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(30, 10, 20) << std::endl;
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(30, 10, 40, 20) << std::endl;
}

http://coliru.stacked-crooked.com/a/600a91f1678763b2