模板化的模板参数名称在方法的头部无效答案

【问题标题】：Templated template argument name is invalid on the head of the method模板化的模板参数名称在方法的头部无效
【发布时间】：2019-11-14 10:14:49
【问题描述】：

我有以下示例代码：

template<int Size, template<typename Tin, int S> typename Cin, template<typename Tout, int S> typename Cout>
Cout<Tout, Size> SomeTemplatedMethod(const Cin<Tin, Size> &inputData) /* Here the definition fails on Tout and Tin as unknown. */
{
    Cout<Tout, Size> result; // Here Tout doesnt fail!
    //Whichever we do with inputData and result
    return result;
}

代码在方法的标头中失败，但在主体中没有！我发现解决此问题的一种方法是这样做：

template<int Size, template<typename, int> typename Cin, template<typename, int> typename Cout, typename Tin, typename Tout>
Cout<Tout, Size> SomeTemplatedMethod(const Cin<Tin, Size> &inputData) /* Here the definition doesn't fail. */
{
    Cout<Tout, Size> result; // Here Tout doesnt fail!
    //Whichever we do with inputData and result
    return result;
}

但我绝对想使用第一种方式，因为它感觉更干净......

我正在使用 vc++14。我做错了什么？是错误还是预期行为？

谢谢！

【问题讨论】：

标签： c++ templates c++14 template-argument-deduction template-templates

【解决方案1】：

这是预期的行为。

来自[basic.scope.el]/1：

a 的模板参数名称的声明区域 template template-parameter 是最小的template-parameter-list，其中引入了名称。

还有，来自[basic.scope.el]/3：

模板参数名称的潜在范围从它的位置开始声明并在其声明区域的末尾结束。

因此，例如的声明性区域Tin 在上面的第一个示例中是引入它的 template-parameter-list，其范围的结尾是该模板参数列表的结尾。你可以例如将Tin 用作template< template< typename Tin, Tin arg> class Cin, ...，但不能使用Tin 声明超出其范围的名称。

最后，请注意，对于 C++14 及更早版本，template<...> typename TT> 是不合法的，因为模板模板参数声明可能只使用 class 关键字而不是 typename（您的示例应该也会失败）对于 C++14)。除非编译器扩展，在 C++14 中你需要使用 template<...> class TT>。引用cppreference/template_parameters：

与类型模板参数声明不同，模板模板参数声明只能使用关键字class而不能使用typename。 （C++17 前）

【讨论】：

【解决方案2】：

但我绝对想使用第一种方式，因为它感觉更干净......

我知道这样更干净，但肯定不行，因为Tin、Tout 和S 的声明范围仅限于Cin 和Cout 的声明。（请参阅 dfri 的答案以获得更好的解释）。

所以你必须在SomeTemplateMethod()的模板参数列表中声明Tin，Tout（如Size）。

您的第二个版本有效，但不是最佳的。

请注意，您有五个模板参数（Tin、Tout、Cin、Cout 和 Size）并且其中只有三个（Cin、Tin 和 Size）是可推断的（从参数的类型inputData）。

所以你必须至少明确其中两个：Tout 和 Cout。

如果您将Tout 和Cout 放在第三和第五位，在模板参数列表中，就像在您的工作代码中一样，您必须显式显示所有五个模板参数，因此您必须调用函数如下

MyCin<int, 42> mcin;

auto mcout = SomeTemplatedMethod<42, MyCin, MyCout, int, float>(mcin);

我建议将不可推导的模板参数放在前面，后面放置推导参数，例如（也使用 class 而不是 typename 声明模板模板参数；在 C++17 之前需要）

template <typename Tout, template <typename, int> class Cout,
          typename Tin, template <typename, int> class Cin,
          int Size>
Cout<Tout, Size> SomeTemplatedMethod (Cin<Tin, Size> const & inputData)

这样你只需要显式两个不可推导的参数

MyCin<int, 42> mcin;

auto mcout = SomeTemplatedMethod<float, MyCout>(mcin);

以下是完整的编译示例（但我已将 int 更改为 std::size_t 的大小）

#include <array>

template <typename Tout, template <typename, std::size_t> class Cout,
          typename Tin, template <typename, std::size_t> class Cin,
          std::size_t Size>
Cout<Tout, Size> SomeTemplatedMethod (Cin<Tin, Size> const &)
 {
   Cout<Tout, Size> result;
   return result;
 }

int main ()
 {
   std::array<int, 42u> x;

   auto y = SomeTemplatedMethod<float, std::array>(x);

   static_assert( std::is_same<decltype(y), std::array<float, 42u>>::value,
                  "!" );
 }

【讨论】：