函数模板类型推演规则

Question

我有：

template<typename ...Ts, typename U, typename=void>
void valid(Ts..., U){}

int main() {
    valid(1.0, 1, 2, 3);
}

clang 抱怨：

note: candidate function [with Ts = <>, U = double, $2 = void] not viable: requires 1 argument, but 4 were provided
void valid(Ts..., U){}
     ^

而 gcc 抱怨：

<source>:2:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
<source>:5:10: note:   candidate expects 1 argument, 4 provided
    5 |     valid(1.0, 1, 2, 3);
      |     ~~~~~^~~~~~~~~~~~~~

根据 cling，编译器似乎推断出 Tn 是一个空包（即 ）。这是为什么？我认为给定参数列表 (1.0, 1, 2, 3)，U 将推导出为 int 和 Tn... 将是 double, int, int。这里类型推导的规则是什么？

如果我将调用者更改为：

valid<double, int, int>(1.0, 1, 2, 3);

它有效。但是，如果我将其更改为：

valid<double, int, int, int>(1.0, 1, 2, 3);

失败了：

<source>:2:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
<source>:5:33: note:   candidate expects 5 arguments, 4 provided
    5 |     valid<double, int, int, int>(1.0, 1, 2, 3);
      |     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~

这里使用什么规则来确定我可以在类型参数列表中指定哪些类型？

谢谢。

Answer 1

首先，为什么没有显式指定模板参数时模板参数推导失败，如valid(1.0, 1, 2, 3)。这很简单——一个没有尾随的参数包（不是函数参数列表中的最后一个）是非推导上下文：

[temp.deduct.type]/5 非推断上下文是：
...
(5.7) — 一个函数参数包，不会出现在 parameter-declaration-list 的末尾。

---

其次，在存在参数包的情况下，如何明确指定模板参数与模板参数匹配。它的工作方式是，一旦你得到一个对应于包的参数，所有后续参数都将被视为该包的一部分。

[temp.deduct.type]/9 ... 如果 P_i 是一个包展开，那么 的模式>P_i 与 A 的模板参数列表中的每个剩余参数进行比较。每次比较都会推导出模板参数包中后续位置的模板参数，这些模板参数包由 P_i 扩展。

因此，valid<double, int, int>(1.0, 1, 2, 3) 有效，因为Ts... 被视为三种类型{double, int, int}，并且U 是从第四个参数3 推导出来的。 valid<double, int, int, int>(1.0, 1, 2, 3) 不起作用，因为Ts... 被认为是{double, int, int, int} 的四种类型，然后U 类型的最后一个参数没有函数参数。