为什么我不能使用可选的 UnaryPredicate 参数创建模板函数？答案

【问题标题】：Why can't I create a template function with an optional UnaryPredicate argument?为什么我不能使用可选的 UnaryPredicate 参数创建模板函数？
【发布时间】：2019-07-14 23:13:45
【问题描述】：

我正在尝试使用可选参数创建一个模板化函数，但我无法理解编译失败的原因。这是我的测试（人为）代码：

#include <iostream>
#include <vector>

template <class UnaryPredicate>
int GetCountIf(std::vector<int> v, UnaryPredicate pred = [](auto) { return true; }) {
  int count=0;
  for (auto i: v) {
    if (pred(i)) {
      count++;
    }
  }
  return count;
}

int main() {
  auto v = std::vector<int>{0, 1, 2, 3, 4, 5};
  std::cout << "NumOddElements=" << GetCountIf(v, [](auto val) { return (val % 2 == 1); }) << '\n';
  // std::cout << "NumElements=" << GetCountIf(v) << '\n';
}

仅当我使用两个参数调用 GetCountIf() 时，代码才会编译。如果我尝试只传递 1 个参数，编译会失败并出现以下错误：

main.cpp:18:34: 错误：没有匹配的函数调用“GetCountIf”
std::cout

当编译器遇到只有 1 个参数的 GetCountIf 调用时，为什么它不能推断出可选 lambda 的类型？如果我像这样明确指定谓词的类型，它会起作用：

template <typename T, class UnaryPredicate = std::function<bool(T)>>
int GetCountIf(std::vector<T> v, UnaryPredicate pred = [](T) { return true;}) {
  ...
}

为什么会这样？

（我使用的是 C++14）

【问题讨论】：

标签： c++ templates template-argument-deduction

【解决方案1】：

注意函数参数的默认值不会用于模板参数的模板实参推导；导致模板参数推导失败，无法推导UnaryPredicate的类型。

见non-deduced contexts。

在以下情况下，用于构成 P 的类型、模板和非类型值不参与模板参数推导，而是使用在其他地方推导或显式指定的模板参数。如果模板参数仅在非推导上下文中使用且未显式指定，则模板参数推导失败。

4) 函数参数类型中使用的模板参数具有在调用中使用的默认参数的参数正在为哪个参数推导：
template<typename T, typename F>
void f(const std::vector<T>& v, const F& comp = std::less<T>());
std::vector<std::string> v(3);
f(v); // P1 = const std::vector<T>&, A1 = std::vector<std::string> lvalue
      // P1/A1 deduced T = std::string
      // P2 = const F&, A2 = std::less<std::string> rvalue
      // P2 is non-deduced context for F (template parameter) used in the
      // parameter type (const F&) of the function parameter comp,
      // that has a default argument that is being used in the call f(v)

和

类型模板参数不能从函数的类型推导出来默认参数：

template<typename T> void f(T = 5, T = 7);

void g()
{
    f(1);     // OK: calls f<int>(1, 7)
    f();      // error: cannot deduce T
    f<int>(); // OK: calls f<int>(5, 7)
}

另一方面，如果您为模板参数UnaryPredicate 指定默认值std::function<bool(T)>，那么如果UnaryPredicate 的参数未明确指定或未明确指定，它将用作UnaryPredicate 的类型推导出来。

【讨论】：

bool(T) 的默认参数可以解决问题，并且不需要 std::function 的类型擦除。
谢谢，类型推断总是让我头晕目眩。 @user975989 我更喜欢 bool(T) 而不是使用 std::function 包装器。谢谢你的建议。

【解决方案2】：

默认参数确实参与了类型的推断，因此您观察到的行为。

作为替代方案，您可以创建重载：

template <class UnaryPredicate>
int GetCountIf(const std::vector<int>& v, UnaryPredicate pred) {
    int count = 0;
    for (auto i: v) {
        if (pred(i)) {
          count++;
        }
    }
    return count;
}

int GetCountIf(const std::vector<int>& v) {
    return GetCountIf(v, [](auto) { return true; }); // return v.size(); // :-)
}

【讨论】：