为什么我们在迭代可变参数模板参数时必须使用额外的构造？

Question

为什么我们在迭代可变参数模板参数时必须使用额外的构造，例如（non() - 函数、temp[] - 数组或空[](...){} - lambda）？

众所周知，我们可以使用以下一些方法在 C++ 中使用可变参数模板迭代参数包：

http://ideone.com/GXDPDw

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <valarray>
#include <numeric>
using namespace std;

template<typename ...Args> constexpr inline void non(Args ...) {}

template<typename T, typename ...Args>
inline T sum1(T val, Args ...args) { non(val += args ...); return val; }   // v1
// why do we need some function non() here?

template<typename T, typename ...Args>
inline T sum2(T val, Args ...args) { auto tmp = { val += args... }; return val; }   // v2
// why do we need some array tmp[] here?

template<typename T, typename ...Args>
inline T sum3(T val, Args ...args) { [](...){}((val += args)... ); return val; }   // v3
// why do we need empty lambda [](...){} here?

template<typename T, typename ...Args>
inline T sum4(T val, Args ...args) { for(auto &i:{ args... }) val += i; return val; }//v4

template<typename ...Args, typename T = common_type_t<Args...>>
inline T sum5(Args ...args) { return std::valarray<T>({ args... }).sum(); }   // v5


template<typename T> constexpr inline T sum6(T val) { return val; }

template<typename T, typename ...Args>
constexpr inline T sum6(T val, Args ...args) { return val + sum6(args...); }  // v6


int main() {    
    cout << sum1(1, 2, 3) << endl;
    cout << sum2(1, 2, 3) << endl;
    cout << sum3(1, 2, 3) << endl;
    cout << sum4(1, 2, 3) << endl;
    cout << sum5(1, 2, 3) << endl;
    cout << sum6(1, 2, 3) << endl;

    return 0;
}

但是为什么我们需要使用：

1. non(val += args ...); 而不是 val += args...;
2. auto tmp = { val += args... }; 而不是 val += args...;
3. [](...){}((val += args)... ); 而不是 val += args...;

这样使用起来会更清晰、更容易：

template<typename T, typename ...Args>
inline T sum(T val, Args ...args) { val += args...; return val; }

为什么标准中没有这种可能性，或者这种可能性会带来什么危险？

在 C++17 或更高版本中会有这种可能性吗？

Answer 1

这是因为参数包必须在需要语法列表的上下文中展开。普通的函数作用域不是这样的上下文，所以不能只写val += args...;。

但是，在 C++17 中，我们将获得 fold expressions，这将允许您像这样重写您的代码：

template<typename T, typename ...Args>
inline T sum(T val, Args ...args) { (val += ... += args) ; return val; }

对于三个参数，这将扩展为 (((val += arg0)) += arg1) += arg2)。

另一种选择是这样写：

val += (... + args);

这扩展为val += ((arg0 + arg1) + arg2)

---

折叠表达式还将支持扩展涉及参数包的任意表达式，如下所示：

(foo(args), ...);
((mymap[args] = 42), ...);

这使您能够轻松地在函数范围内使用参数包扩展表达式。

Answer 2

TarlanLlama 已经给出了答案。

在 C++17 中，http://en.cppreference.com/w/cpp/language/fold 可以重写为：

template<typename ...Args>
decltype(auto) sum(Args ...args) {
  return (... + args);
}

现场演示http://coliru.stacked-crooked.com/a/801be0c57eca8890