可以传递给自动模板参数的内容是否有限制？ [复制]

Question

在c++17 中，我们得到了auto template parameters。我试图在这个问题中使用一个来传递一个对象：Can I Write Relational Operators in Terms of Arithmetic Operations? 但是由AndyG's comment 指导我发现它没有编译:(

给定模板函数：

template <auto T>
void foo()

我可以作为模板参数传递的内容似乎受到限制。例如，从我的链接问题中可以看出，我似乎无法通过函子：

foo<plus<int>{}>()

是否在某处列出了允许和禁止的内容？

Answer 1

我相信这完全由以下标准语句处理：

[temp.arg.nontype]
1: 如果模板参数 ([temp.param]) 的类型 T 包含占位符类型 ([dcl.spec.auto]) 或推导类类型的占位符 ([dcl.type.class.deduct])，则参数的类型是在发明声明中为变量 x 推导出的类型

T x = template-argument ;

如果模板参数声明 ([temp.param]) 不允许推导出的参数类型，则程序格式错误。

允许传递函子类型。传递函子实例不是，就像传递一个 struct A {}; 的实例不是一样。

至于允许哪些非类型模板参数：

4: 非类型模板参数应具有以下类型之一（可选 cv 限定）：

(4.1) 一种文字类型，具有强结构相等性（[class.compare.default]），没有可变或易失的子对象，并且如果存在默认成员运算符，则将其声明为公共，

(4.2) 一个左值引用类型，

(4.3) 包含占位符类型 ([dcl.spec.auto]) 的类型，或

(4.4) 推导类类型的占位符 ([dcl.type.class.deduct])。

5: [ 注意：其他类型要么在下面明确地被禁止，要么被控制模板参数（[temp.arg]）形式的规则隐含地禁止。 —— 尾注 ] 在确定其类型时，模板参数上的顶级 cv 限定符将被忽略。

Answer 2

在 C++17 中，可以在 [temp.param]/4 中找到限制：

非类型模板参数应具有以下类型之一（可选 cv 限定）：

• 整数或枚举类型，
• 指向对象的指针或指向函数的指针，
• 对对象的左值引用或对函数的左值引用，
• 指向成员的指针，
• std​::​nullptr_­t，或
• 包含占位符类型的类型。

对[temp.arg.nontype]/2 中的参数有额外限制：

对于引用或指针类型的非类型模板参数，常量表达式的值不应引用（或对于指针类型，不应是地址）：

• 一个子对象，
• 一个临时对象，
• 字符串文字，
• typeid 表达式的结果，或
• 预定义的_­_­func_­_ 变量。

你出错的地方是std::plus<int> 不是一个有效的非类型模板参数。第一个列表中没有这些东西。

---

在 C++20 中，可以用作非类型模板参数的类型种类将大大扩展。我们将能够使用类类型作为非类型模板参数，只要这些类类型满足所谓的“强结构相等性”。在当前的草案中，这是根据公共定义的，默认为operator<=>。在 P1185 中，目前正在运行并可能被采用，它会略有变化，以 public 的形式定义，默认为operator==。

但即使在 C++20 中，std::plus<int> 实际上也没有定义任何比较运算符 - 因此您仍然无法将其用作非类型模板参数。