匹配指向成员的指针及其作为模板参数的类型

Question

鉴于此代码

struct data {
    int velocity;
};

template <typename Data>
class Collector {
  // ...

public:
    void add(const Data& data) {}

    template <typename T>
    T average1(T Data::*field) const {
        return T{}; // Some calculation here
    }

    template <T Data::*field>
    T average2() const {
        return T{}; // Some calculation here
    }
};

void foo() {
    Collector<data> collector;

    // I have no problem handling the average by sending member as parameter

    auto ok = collector.average1(&data::velocity);

    // But compilation here fails
    auto error = collector.average2<&data::velocity>();
}

我的意图是用模板参数替换指向函数的成员指针，但不能同时匹配成员类型和成员，我可以做类似的事情

template <typename T, T Data::*field>
T average2() const {
    return T{}; // Some calculation here
}

但是我必须调用 as

auto error = collector.average2<int, &data::velocity>();

那是丑陋的，似乎没有必要

您对如何解决此问题或收集此类数据有更好的方法有什么想法吗？

提前致谢

Answer 1

在 C++17 中，您可以通过将值模板参数扩展为 auto 并稍后解析 T 来使模板化版本工作，例如 decltype()。

#include <type_traits>

template <typename Data>
class Collector {
  // ...

  public:
    template <auto field>
    auto average2() const {
      using T = decltype(std::declval<Data>().*field);
      return T{}; // Some calculation here
    }
};

void foo() {
    Collector<data> collector;

    // Works perfectly fine
    auto error = collector.average2<&data::velocity>();
}

在 C++20 中，您可以通过将 field 限制为 Data 成员指针来使其更清晰。这将为您提供更严格的重载解决方案以及更好的错误消息。

#include <type_traits>

template<typename PtrT, typename ObjT>
concept MemberObjectPointerFor = std::is_member_object_pointer_v<PtrT> &&
  requires(PtrT ptr, ObjT& obj) {
    { obj.*ptr };
  };

template <typename Data>
class Collector {
  // ...

public:
    template <MemberObjectPointerFor<Data> auto field>
    auto average2() const {
        using T = decltype(std::declval<Data>().*field);
        return T{}; // Some calculation here
    } 
};