如何在 C++11 中推断模板参数类型？答案

【问题标题】：How can I deduce a template parameter type in C++11?如何在 C++11 中推断模板参数类型？
【发布时间】：2020-06-25 01:31:52
【问题描述】：

我正在尝试编写一个强制constexpr 评估的函数。一个模板。我写了这个，但它只适用于int（注意，GCC 会给出递归深度错误）：

#include <iostream>

template<int val>
constexpr int force_constexpr() { return val; }

constexpr int triangle(int n)
{
    return n ? n + triangle(n - 1) : 0;
}

int main(void)
{
    std::cout << force_constexpr<triangle(0x200)>() << '\n';
}

请注意，这仅用于演示目的；我知道可以用(n+1)*n/2计算三角形数。

然后我尝试编写一个通用函数，但是效果不佳。这是一个简单的错误（并不奇怪，因为它在定义 T 之前使用了 T）：

template<T val, typename T = decltype(val)>
constexpr T force_constexpr() { return val; }

就这样（这显然行不通；它是一个嵌套模板）：

template<typename T>
template<T val>
constexpr T force_constexpr() { return val; }

这需要传递参数的类型：

template<typename T, T val>
constexpr T force_constexpr() { return val; }

如何在不将类型作为参数传递给模板的情况下做到这一点？或者换句话说，如何推导出模板参数类型？

我正在寻找 C++11 解决方案，但欢迎其他标准的解决方案。

【问题讨论】：

标签： c++ c++11 templates constexpr

【解决方案1】：

您正在寻找 C++17 中的 auto 模板参数：

#include <iostream>

template<auto T>
auto *singleton()
{
    static const decltype(T) solo{T};

    return &solo;
}

int main()
{
    const int *p=singleton<42>();

    std::cout << "The meaning of life: " << *p << std::endl;

    return 0;
}

指定模板参数为auto，并使用decltype推断其类型。

我不相信这在 C++17 之前是可能的，因为this is precisely the use case for which auto template parameters were added to the standard。从概念上讲，在那之前无法做到这一点。

【讨论】：

【解决方案2】：

C++17 引入auto 作为非类型模板参数：

template <auto val>
constexpr auto force_constexpr() { return val; }

之前，你确实被屏蔽了

template<typename T, T val>
constexpr T force_constexpr() { return val; }

你可以引入 MACRO 来简化使用：

#define AUTO(v) decltype(v), (v)

然后

std::cout << force_constexpr<AUTO(triangle(0x200))>() << '\n';

【讨论】：