C++ 模板编译失败

Question

我想写一个简单的demo，但是编译失败，找不到原因。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>
using namespace std;


template <
    typename T,  
    template <typename W> typename  Container = std::vector 
>
class myclass
{
public:
    Container<T> myc;

public:
    void func();
    myclass() 
    {
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            myc.push_back(i);  
        }
    }
};

template <
    typename T,
    template <typename W> typename  Container 
>
void myclass<T, Container>::func()
{
    cout << "good!" << endl;
}


int main()
{
   
    myclass<int, vector> mylistobj2; 
    mylistobj2.func();


    return 0;
}

编译原因是这样的

tmp.cpp: In function ‘int main()’:
tmp.cpp:100:30: error: type/value mismatch at argument 2 in template parameter list for ‘template<class T, template<class W> class Container> class _nmsp1::myclass’
  100 |  _nmsp1::myclass<double, list> mylistobj2; 
      |                              ^
tmp.cpp:100:30: note:   expected a template of type ‘template<class W> class Container’, got ‘template<class _Tp, class _Alloc> class std::__cxx11::list’
tmp.cpp:101:13: error: request for member ‘func’ in ‘mylistobj2’, which is of non-class type ‘int’
  101 |  mylistobj2.func();

Answer 1

std::vector 有两个模板参数（第二个有默认参数），而模板模板参数Container 只声明了一个模板参数。他们不匹配。您可以申请parameter pack。

template <
    typename T,  
    template <typename...> typename  Container = std::vector 
>
class myclass
{
public:
    Container<T> myc;

public:
    void func();
    myclass() 
    {
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            myc.push_back(i);  
        }
    }
};

template <
    typename T,
    template <typename...> typename  Container 
>
void myclass<T, Container>::func()
{
    cout << "good!" << endl;
}

您的代码可以在 C++17 中正常工作；从 C++17 (CWG 150) 开始，template template argument 允许使用默认模板参数来匹配具有较少模板参数的模板模板参数。

Answer 2

问题在于在 C++17 之前

模板模板参数必须是一个模板，其参数完全匹配模板模板参数的参数，但与可变参数模板参数相关的一些例外情况除外。

在您给定的示例中，这意味着由于标准库的 std::vector 模板具有多个参数：第二个参数（描述 分配器）具有 默认值，但在 C++17 之前，在将 std::vector 与 Container 参数匹配时不考虑这一点。

有两种方法可以解决这个问题。

解决方案 1

一种解决方案是重写类myclass 声明，以便Container 参数需要具有两个模板参数的容器，如下所示：

template <typename T,  
    template <typename W,typename Alloc = std::allocator<W>> typename  Container = std::vector> //note the second template parameter Alloc added here 

class myclass
{
public:
    Container<T> myc;

public:
    void func();
    myclass() 
    {
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            myc.push_back(i);  
        }
    }
};

template <typename T,
    template <typename W, typename Alloc> typename  Container> //note the second template parameter here

void myclass<T, Container>::func()
{
    cout << "good!" << endl;
}

以上修改程序的输出可见here。

解决方案 2

您可以使用参数包来解决这个问题。

template <typename T,  
    template <typename...> typename  Container = std::vector> //note we have parameter pack

class myclass
{
public:
    Container<T> myc;

public:
    void func();
    myclass() 
    {
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            myc.push_back(i);  
        }
    }
};

template <typename T,
    template <typename...> typename  Container> //note we have parameter pack 

void myclass<T, Container>::func()
{
    cout << "good!" << endl;
}

以上修改程序的输出可见here。

另请注意，您的程序 works 没有使用 C++17 进行任何修改。