C++11 中的非类型可变参数函数模板

Question

我看到了一个blog post，它使用了非类型可变参数模板（gcc 目前不支持，只有 clang 支持）。

template <class T, size_t... Dimensions>
struct MultiDimArray { /* ... */ };

帖子中的示例编译良好，但我无法让它与函数模板一起使用。

谁能帮忙找出正确的语法（如果存在的话）？

int max(int n) { return n; } // end condition

template <int... N> // replacing int... with typename... works
int max(int n, N... rest) // !! error: unknown type name 'N'
{
    int tmp = max(rest...);
    return n < tmp? tmp : n;
}

#include <iostream>
int main() 
{
   std::cout << max(3, 1, 4, 2, 5, 0) << std::endl;   
}

Answer 1

您只是混淆了类型名称和非类型名称。你想要的根本行不通。

您可以可能在函数中使用可变参数非类型模板，但不能作为（非模板）参数：

template <int N, int... Rest>
int max()
{
    int tmp = max<Rest...>();
    return N < tmp ? tmp : N;
}

std::cout << max<3, 1, 4, 2, 5, 0>() << std::endl;

...虽然我没有对此进行测试并且我不确定它应该如何工作，因为您需要将部分专业化作为基本案例。你可以通过分派到一个部分专用的结构来解决这个问题：

template <int N, int... Rest>
struct max_t {
    static int const value = max_t<Rest...>::value > N ? max_t<Rest...>::value : N;
};

template <int N>
struct max_t<N> {
    static int const value = N;
};


template <int... NS>
int max()
{
    return max_t<NS...>::value;
}

这会起作用。

Answer 2

这将打印出所有元素， get max 可以类似地实现

template <int N>
void foo(){
  cout << N << endl;
}

template <int N, int M, int ... Rest>
void foo(){
  cout << N << endl;
  foo<M, Rest...>();
}


int main(){
  foo<1, 5, 7>();

  return 0;
}

Answer 3

这里有两种定义可变参数函数模板的方法，它只接受int 参数。第一个在实例化时产生硬错误，第二个使用 SFINAE：

template<typename... T>
struct and_: std::true_type {};

template<typename First, typename... Rest>
struct and_
: std::integral_constant<
    bool
    , First::value && and_<Rest...>::value
> {};

template<typename... T>
void
foo(T... t)
{
    static_assert(
        and_<std::is_same<T, int>...>::value
        , "Invalid parameter was passed" );
    // ...
}

template<
    typename... T
    , typename = typename std::enable_if<
        and_<std::is_same<T, int>...>::value
    >::type
>
void
foo(T... t)
{
    // ...
}

如您所见，这里没有使用非类型模板参数。

Answer 4

Luc Danton 的解决方案无法正确处理非 int 类型的参数，但可以隐式转换为 int。这是一个：

template<typename T, typename U> struct first_type { typedef T type; };
template<typename T> int max_checked(T n) { return n; }
template<typename T1, typename T2, typename ...Ts>
int max_checked(T1 n1, T2 n2, Ts ...ns)
{
  int maxRest = max_checked(n2, ns...);
  return n1 > maxRest ? n1 : maxRest;
}
template<typename ...T> auto max(T &&...t) ->
  decltype(max_checked<typename first_type<int, T>::type...>(t...))
{
  return max_checked<typename first_type<int, T>::type...>(t...);
}

struct S { operator int() { return 3; } };
int v = max(1, 2.0, S()); // v = 3.

这里，max 将所有未更改的参数转发到 max_checked，它采用相同数量的 int 类型的参数（通过对 first_type 模板执行打包扩展来提供）。 decltype(...) 返回类型用于在任何参数无法转换为 int 时应用 SFINAE。

Answer 5

以下是在 max 示例中实现可变参数 args 的方法，它可以采用任意数量的算术参数：

template<typename T, typename ... Ts>
struct are_arithmetic{
    enum {
        value = std::is_arithmetic<T>::value && are_arithmetic<Ts...>::value
    };
};

template<typename T>
struct are_arithmetic<T>{
    enum {
        value = std::is_arithmetic<T>::value
    };
};

template<typename Arg, typename = typename std::enable_if<std::is_arithmetic<Arg>::value>::type>
Arg max(Arg arg){
    return arg;
}

template<typename Arg, typename Arg1, typename ... Args, typename = typename std::enable_if<are_arithmetic<Arg, Arg1, Args...>::value>::type>
auto max(Arg arg, Arg1 arg1, Args ... args){
    auto max_rest = max(arg1, args...);
    return arg > max_rest ? arg : max_rest;
}

int main(){
    auto res = max(1.0, 2, 3.0f, 5, 7l);
}

这很好，因为它可以采用任何数字类型，并且会按其原始类型返回最大数字，而不仅仅是 int。