与任何类型的参数匹配的C++可变参数模板模板参数

Question

我想知道是否可以编写一个模板函数,可以将任何其他任意模板作为参数并正确匹配模板名称(即不仅仅是结果类).我所知道的工作是:

template<template<typename ...> class TemplateT, typename... TemplateP>
void f(const TemplateT<TemplateP...>& param);

这将匹配例如用于f(std::vector<int>())或f(std::list<int>())但不会对工作f(std::array<int, 3>()),作为第二个参数是一个size_t无类型.

现在我想我可以做一些疯狂的事情:

template<template<typename ...> class TemplateT, size... Sizes, typename... TemplateP>
void f(const TemplateT<Sizes..., TemplateP...>& param);

希望编译器能够正确地将TemplateP省略号或Sizes省略号导出为空.但它不仅难看,它仍然适用于采用任何类型或size_t参数的模板.它仍然不会匹配任意模板,例如bool参数.

对于重载方法也是如此:

template<template<typename ...> class TemplateT, typename... TemplateP>
void f(const TemplateT<TemplateP...>& param);

template<template<typename ...> class TemplateT, size... Sizes>
void f(const TemplateT<Sizes...>& param);

此外,这种方法不会"工作,如果我们想混size_t和typenames.那么匹配任何内容所需要的就是这样的东西,其中对省略号中允许的内容没有任何限制:

template<template<...> class TemplateT, ... Anything>
void f(const TemplateT<Anything...>& param);

该语法不起作用,但也许还有其他语法来定义这样的东西？

这主要是我想知道该语言有什么可能,认为它可能实际上有用,如果你有不同的模板,其中第一个参数总是被修复,你想根据返回类型更改它并保留其他所有内容.像这样的东西:

template<
    template<typename ValueT, ...> class TemplateT,
    ... Anything,
    typename ValueT,
    typename ResultT = decltype(some_operation_on_value_t(std::declval<ValueT>())>
TemplateT<ResultT, Anything...> f(const TemplateT<ValueT, Anything...>& in);

那么,使用模式匹配以任何方式使这个工作以完全通用的方式工作？

这不仅仅是一个思想实验,因为我遇到的用例就是创建在容器上运行的纯函数原语,并隐式构造不可变的结果容器.如果结果容器具有不同的数据类型,我们需要知道容器操作的类型,因此对任何容器的唯一要求是模板的第一个参数需要是输入类型,因此可以用不同的替换结果中的输出类型,但代码应该忽略之后的任何模板参数,并且不应该关心它是类型还是值.

Answer 1

您必须有一个重新绑定容器类型的元函数。因为你不能只替换第一个模板参数：

vector<int, allocator<int> > input;
vector<double, allocator<int> > just_replaced;
vector<double, allocator<double> > properly_rebound;

因此，只需为已知的一组容器编写这样的元函数即可。

template<class Container, class NewValue> class rebinder;

// example for vectors with standard allocator
template<class V, class T> class rebinder< std::vector<V>, T > {
public:
  typedef std::vector<T> type;
};
// example for lists with arbitrary allocator
template<class V, class A, class T> class rebinder< std::list<V,A>, T > {
  typedef typename A::template rebind<T>::other AT; // rebind the allocator
public:
  typedef std::list<T,AT> type; // rebind the list
};
// example for arrays
template<class V, size_t N> class rebinder< std::array<V,N>, T > {
public:
  typedef std::array<T,N> type;
};

不同容器的重新绑定规则可能有所不同。

此外，您可能需要一个从任意容器中提取值类型的元函数，而不仅仅是符合 std 的 ( typedef *unspecified* value_type)

template<class Container> class get_value_type {
public:
  typedef typename Container::value_type type; // common implementation
};
template<class X> class get_value_type< YourTrickyContainer<X> > {
  ......
public:
  typedef YZ type;
};