为派生的可变参数类模板调用函数模板重载

Question

我有一个可变参数类模板deriv，它派生自可变参数类模板base。

我有一个函数模板，它接受任何类型T，以及base<Ts...> 类型的重载；

如何在传递const deriv<Ts...>& 时使用base<Ts...> 重载？

下面的工作示例：

#include <iostream>
#include <tuple>

template<typename... Ts>
struct base
{
    std::tuple<Ts...> tuple;
};

template<typename... Ts>
struct deriv : base<Ts...>
{
};

//--------------------------------

template<typename T>
void func(const T&)
{
    std::cout << "T" << std::endl;
}

template<typename... Ts>
void func(const base<Ts...>&)
{
    std::cout << "base<Ts...>" << std::endl;
}

//----------------------------------------

int main()
{
    int a;
    base <int, double> b;
    deriv<int, double> c;

    func(a);
    func(b);
    func(c); // <--- I want func<base<Ts...>> not func<T> to be called here

    exit(0);
}

示例输出：

T
base<Ts...>
T

我想要的输出是什么：

T
base<Ts...>
base<Ts...>

Answer 1

除非你准备好重新设计你的代码，你不能，并且有充分的理由。

func() 的非可变参数重载比可变参数版本更好地匹配：事实上，在尝试解析函数调用时，类型参数 T 用于非可变参数过载将被推断为derived<int, double>。

另一方面，可变参数重载中的参数包Ts 将被推导出为int, double。在类型推导之后，这实际上会给编译器留下这两种选择来解决您的调用：

void func(const deriv<int, double>&); // Non-variadic after type deduction
void func(const base<int, double>&);    // Variadic after type deduction

在尝试匹配参数类型为derived<int, double> 的调用时应该选择哪一个？

deriv<int, double> c;
func(c);

显然，第一个非可变参数重载是更好的匹配。

那么，如何调用 second 重载而不是第一个？你有几个选择。首先，您可以通过显式指定模板参数来限定您的调用：

func<int, double>(c);

如果您不喜欢这样，也许您可​​以重新考虑func() 的非可变重载的定义：您真的希望它接受任何 可能的类型T？或者是否有某些类型您知道不应调用此重载？如果是这样，您可以使用 SFINAE 技术和std::enable_if 来排除不需要的匹配。

作为进一步的可能性，您可以稍微放宽模板函数的签名，并允许将其参数推断为某个模板类的实例化：

template<template<typename...> class T, typename... Ts>
void func(const T<Ts...>&)
{
    std::cout << "base<Ts...>" << std::endl;
}

仅此更改就应该以您想要的方式修复程序的行为。

更新：

如果您希望仅为派生自 base<> 类模板的任何实例的类调用专用函数模板，则可以在以下方式：

template<template<typename...> class T, typename... Ts>
void func(
    const T<Ts...>&, 
    typename std::enable_if<
        std::is_base_of<base<Ts...>, T<Ts...>>::value
        >::type* = nullptr
    )
{
    std::cout << "base<Ts...>" << std::endl;
}

附录：

在模板函数重载对您的设计没有帮助的情况下，请注意您始终可以求助于部分模板专业化。不幸的是，函数模板不能被特化，但您仍然可以利用 class 模板的部分特化并添加一个辅助函数来隐藏该模板的实例化。这就是你重写代码的方式：

namespace detail
{
    template<typename T>
    struct X
    {
        static void func(const T&)
        {
            std::cout << "T" << std::endl;
        }
    };

    template<template<typename...> class T, typename... Ts>
    struct X<T<Ts...>>
    {
        static void func(const T<Ts...>&)
        {
            std::cout << "base<Ts...>" << std::endl;
        }
    };
}

template<typename T>
void func(const T& t)
{
    details::X<T>::func(t);
}

Answer 2

通用模板重载是更好的匹配，因为它不需要转换（除了添加const，这两个重载都有）。

您可以通过添加显式强制转换 (example) 来获得 base-template 重载：

func(static_cast<base<int, double> &>(c));

（或者，您可以放弃多个重载，而是将一些 is_base_of 辅助逻辑粘贴到主函数模板的主体中。）