部分专用模板作为模板参数

Question

假设我有一个函数foo() 采用参数包Ts。但是，如果只有一种类型满足std::is_integral 的要求，该函数应该只接受参数包Ts。我编写的以下代码完全符合预期。

#include <type_traits>

template <template <typename> typename predicate, typename... Ts>
inline constexpr std::size_t count_if = ((predicate<Ts>::value ? 1 : 0) + ...);

// this method only compiles if exactly one of the given template arguments is of an integral type
template <typename... Ts>
void foo() requires (count_if<std::is_integral, Ts...> == 1) {}

int main()
{
    foo<int, double, float>(); //this compiles
    //foo<int, long, float>(); //this doesn't, as it should
}

但是，假设函数 foo() 正在由模板类型 T 的参数扩展，如下所示：

#include <type_traits>

template <template <typename> typename predicate, typename... Ts>
inline constexpr std::size_t count_if = ((predicate<Ts>::value ? 1 : 0) + ...);

// this method only compiles if one of the given template arguments is of an integral type
template <typename T, typename... Ts>
void foo(T) requires (count_if<std::is_integral, Ts...> == 1) {}

int main()

{
    foo<double, int, double, float>(double{}); //this compiles
    foo<int, int, double, float>(int{}); //this compiles
    //foo<double, int, long, float>(double{}); //this doesn't, as it should
}

现在我的问题是：是否有可能使我给我的count_if 函数的谓词依赖于我的函数foo() 的模板参数T？

例如，我可以检查以下内容：

#include <type_traits>

template <template <typename> typename predicate, typename... Ts>
inline constexpr std::size_t count_if = ((predicate<Ts>::value ? 1 : 0) + ...);

template <typename T, typename... Ts>
void foo(T) requires (count_if<std::is_same<T, ?????> , Ts...> == 1) {}

int main()
{
    foo<double, int, double, float>(double{}); //this should compile, as there is exactly one type in parameter pack of type double
    foo<int, int, double, float>(int{}); //this should compile, as there is exactly one type in parameter pack of type int
    //foo<int, double, float>(); //this shouldn't compile, as there is no int in parameter pack
    //foo<double, double, double>(); //this shouldn't compile, as there are two doubles in paramter pack
}

这有可能吗？我尝试在函数体内使用static_assert() 对其进行检查，但我无法在其中定义模板结构，我需要它，因此我可以编写自己的谓词，例如：

template <typename T, typename... Ts>
void foo(T) 
{
  template <typename U>
  struct custom_predicate
  {
    static constexpr bool value = std::is_same<T, U>::value;
  };
    
  static_assert(count_if<custom_predicate, Ts...> == 1);
}

但就像我说的那样，这是不可能的，因为我无法在函数体内定义模板结构。

有人有想法吗？

Answer 1

在我看来你正在寻找

template <template <typename, typename> typename predicate, typename T, typename... Ts>
inline constexpr std::size_t count_if = ((predicate<T, Ts>::value ? 1 : 0) + ...);

template <typename T, typename... Ts>
void foo(T) requires (count_if<std::is_same, T, Ts...> == 1) {}

但是，这样一来，您必须更改count_if 的要求。

如果您想要（正如您在 static_assert() 示例中尝试的那样）生成特定的 is_same 来修复第一种类型，您可以编写类似于 custom_predicate 的内容，但在函数之外。

例如

template <template <typename> typename predicate, typename... Ts>
inline constexpr std::size_t count_if = ((predicate<Ts>::value ? 1 : 0) + ...);

template <typename T>
struct my_predicate
 {
   template <typename U>
   using my_is_same = std::is_same<T, U>;
 };

template <typename T, typename... Ts>
void foo(T) requires (count_if<my_predicate<T>::template my_is_same, Ts...> == 1)
 { /* ... */ }

或者也许，更灵活（并传递相同的std::is_same 作为参数）

template <template <typename> typename predicate, typename... Ts>
inline constexpr std::size_t count_if = ((predicate<Ts>::value ? 1 : 0) + ...);

template <template <typename...> class C, typename ... Ts>
struct my_predicate
 {
   template <typename ... Us>
   using my_is_same = C<Ts..., Us...>;
 };

template <typename T, typename... Ts>
void foo(T)
   requires (count_if<my_predicate<std::is_same, T>::template my_is_same, Ts...> == 1)
 { }