C++11变长模板解析(深入理解C++11)

参考自:深入理解C++11



变长模版:
变长函数和变长的模版参数
变长函数:
doublesum(int n, ...)//求n个double数据之和
{
doublesum = 0;
va_listargs; //接受输入数据的数据结构,需声明stdarg.h,
va_start(args, n); //初始化数据
while (n>0)
{
sum += va_arg(args, double); //将args中的数据一一取出,每隔sizeof(double)取一次数,再求和
--n;
}
va_end(args);
returnsum;
}
变长的模版参数:
pair PairNum
std::tuple<>double, char, int, std::string> collections
变长模版:模版参数包和函数参数包
模版参数包:
变长类模版:
templateElements>class tuple;
在标识符Elements之前使用了省略号…来表示该参数是变长的。Elements被称作三一个“模版参数包”。这样tuple 就可以接受任意多个参数作为模版参数。其实例化的tuple模版类:
tuple
编译器则可以将多个模版参数打包成大哥的模版参数包Elements,即Elements在进行模版推导的时候,就是一个包含int,char,double三种类型类型集合。
也可以声明非类型的模版参数包,如:
templateclassNonTypeVariadicTemplate{}
NonTypeVariadicTemplate<1,2,3>ntvt;
就是定义了个:
templateclass NonTypeVariadicTemplate{}
NonTypeVariadicTemplate<1,2,3>ntvt;

一个模版参数包在模版推导的时候会被认为是模版的单个参数。为了使用模版参数包,我们总是需要将其解包(Unpack)。在C++11中,这通常需要通过一个名为包扩展的表达式来完成:
template classTemplate:private B{};
式中的表达式A…就是一个包扩展。这样参数包会在包扩展的位置展开为多个参数。如:
templateclass B{};
templateA>class Template :private B<A...>{};
Template<X, Y> xy;
这样,我们为类模版声明了一个参数包A,而使用参数包A…则是在Template的私有基类B中,那么最后一个表达式就声明了一个基类为B的模版类Template的对象xy。基类B总是接受两个参数,如果参数包的参数个数大于两个,我们在进行模版推导的时候就会发生错误。
事实上,C++11就给出了解决的办法。实现tuple模版的方式给出了一种使用模版参数包的答案。
templateElements>class tuple ; //变长模版声明
//递归的偏特化定义
templateTail>class tupleTail...> :private tuple < Tail... > { Head head; };
template <> class tuple<> {}; //边界条件

如我们实例化tuple,则我们需要构造tuple,然后将设置head为double型。依次构造tuple和设置int head,tuple,char head,tuple<> float head; 这样就完成了实例化。
template struct Multiply;

template
structMultiply
{
staticconst long val = first*Multiply::val;
};
template<> struct Multiply < > {static const long val = 1; };


函数参数包:
template void f(T...args);
T为变长模板参数,args则是对应于这些变长类型的数据,即函数参数包。C++11中,要去函数参数包必须唯一而且是函数的最后一个参数(模板参数包没有这样的要求)。
voidPrintf(const char *s)
{
while (*s)
{
if (*s == '%'&&*++s != '%')
{
throw runtime_error("invalid formatstring: missing arguments");
}
cout << *s++;
}
}


template
voidPrintf(const char * s,T value,Args... args)
{
while (*s)
{
if (*s=='%'&&*++s!='%')
{
cout < returnPrintf(++s, args...);
}
cout << *s++;
}
throw runtime_error("extraarguments provided to Printf");
}
int main()
{
Printf("hello %s\n", std::string("world"));
return 0;
}
相比于变长函数,变长函数模板不会丢弃参数的类型信息。因此重载的cout总是可以将具有类型的变量正确的打印出来。这就是变长模板函数强于变长函数的地方。

C++11定义了七种参数包可以展开的位置:
1. 表达式
2.初始化列表
3.基类描述列表
4.类成员初始化列表
5.模板参数列表
6.通用属性列表
7.Lambda函数的捕捉列表
如果我们生命Arg为参数包,那么可以使用Arg&&…这样的包扩展表达式,其解包后等价于Arg1&&,…,Argn&&(Arg1为包中的第一个参数,Argn为包中的第n个参数)。

1.templateclassT:private B…{};
2.templateclassT:private B{};
同样实例化T;
1解包后为classT:private B,private B{};
2解包后为classT:private B{};

操作符sizeof…,其作用是计算参数包中的参数个数。
【C++11变长模板解析(深入理解C++11)】

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