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C11 加入了新的表示方法: 允许任意个数、任意类别的模板参数#xff0c;同时也不需要在定义时将参数的个数固定。
templatetypename... Ts class Magic;模板类 Magic 的对象#xff0c;能够接受不受限制个数的 typename 作为模板的形式参数#xff…C变长参数模板
C11 加入了新的表示方法: 允许任意个数、任意类别的模板参数同时也不需要在定义时将参数的个数固定。
templatetypename... Ts class Magic;模板类 Magic 的对象能够接受不受限制个数的 typename 作为模板的形式参数例如下面的定义
class Magicint,std::vectorint,std::mapstd::string,std::vectorint darkMagic;既然是任意形式所以个数为 0 的模板参数也是可以的class Magic nothing;。
如果不希望产生的模板参数个数为 0可以手动的定义至少一个模板参数
templatetypename Require, typename... Args class Magic;变长参数模板也能被直接调整到到模板函数上。传统 C 中的 printf 函数 虽然也能达成不定个数的形参的调用但其并非类别安全。 而 C11 除了能定义类别安全的变长参数函数外 还可以使类似 printf 的函数能自然地处理非自带类别的对象。 除了在模板参数中能使用 ... 表示不定长模板参数外 函数参数也使用同样的表示法代表不定长参数 这也就为我们简单编写变长参数函数提供了便捷的手段例如
templatetypename... Args void printf(const std::string str, Args... args);那么我们定义了变长的模板参数如何对参数进行解包呢
首先我们可以使用 sizeof... 来计算参数的个数
templatetypename ...Ts
void magic(Ts... args)
{cout sizeof...(args) endl;
}1. 递归模板函数
递归是非常容易想到的一种手段也是最经典的处理方法。这种方法不断递归地向函数传递模板参数进而达到递归遍历所有模板参数的目的
#include iostream
templatetypename T0
void printf1(T0 value) {std::cout value std::endl;
}
templatetypename T, typename... Ts
void printf1(T value, Ts... args) {std::cout value std::endl;printf1(args...);
}
int main() {printf1(1, 2, 123, 1.1);return 0;
}2. 变参模板展开
你应该感受到了这很繁琐在 C17 中增加了变参模板展开的支持于是你可以在一个函数中完成 printf 的编写
templatetypename T0, typename... T
void printf2(T0 t0, T... t) {std::cout t0 std::endl;if constexpr (sizeof...(t) 0) printf2(t...);
}事实上有时候我们虽然使用了变参模板却不一定需要对参数做逐个遍历我们可以利用 std::bind 及完美转发等特性实现对函数和参数的绑定从而达到成功调用的目的。 3. 初始化列表展开
递归模板函数是一种标准的做法但缺点显而易见的在于必须定义一个终止递归的函数。
这里介绍一种使用初始化列表展开的黑魔法
templatetypename T, typename... Ts
auto printf3(T value, Ts... args) {std::cout value std::endl;(void) std::initializer_listT{([args] {std::cout args std::endl;}(), value)...};
}在这个代码中额外使用了 C11 中提供的初始化列表以及 Lambda 表达式的特性下一节中将提到。
通过初始化列表(lambda 表达式, value)... 将会被展开。由于逗号表达式的出现首先会执行前面的 lambda 表达式完成参数的输出。 为了避免编译器警告我们可以将 std::initializer_list 显式的转为 void。
C 17 中将变长参数这种特性进一步带给了表达式考虑下面这个例子
#include iostream
templatetypename ... T
auto sum(T ... t) {return (t ...);
}
int main() {std::cout sum(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) std::endl;
}非类型模板参数推导
前面我们主要提及的是模板参数的一种形式类型模板参数。
template typename T, typename Uauto add(T t, U u) { return tu;}其中模板的参数 T 和 U 为具体的类型。 但还有一种常见模板参数形式可以让不同字面量成为模板参数即非类型模板参数
template typename T, int BufSize
class buffer_t {
public:T alloc();void free(T item);
private:T data[BufSize];
}buffer_tint, 100 buf; // 100 作为模板参数在这种模板参数形式下我们可以将 100 作为模板的参数进行传递。 在 C11 引入了类型推导这一特性后我们会很自然的问既然此处的模板参数 以具体的字面量进行传递能否让编译器辅助我们进行类型推导 通过使用占位符 auto 从而不再需要明确指明类型 幸运的是C17 引入了这一特性我们的确可以 auto 关键字让编译器辅助完成具体类型的推导 例如
template auto value void foo() {std::cout value std::endl;return;
}int main() {foo10(); // value 被推导为 int 类型
}
