如何模拟模板别名的推导指南？

Question

考虑以下：

template <typename T, std::size_t N>
struct my_array
{
    T values[N];
};

我们可以为提供扣减指南my_array，例如

template <typename ... Ts>
my_array (Ts ...) -> my_array<std::common_type_t<Ts...>, sizeof...(Ts)>;

现在，假设它my_array<T, 2>具有一些非常特殊的含义（但仅含义是，接口和实现保持不变），所以我们想给它一个更合适的名称：

template <typename T>
using special = my_array<T, 2>;

事实证明，推论指南根本不适用于模板别名，即会产生编译错误：

float x, y;

my_array a { x, y }; // works
special b { x, y }; // doesn't

我们仍然可以说special<float> b并感到高兴。但是，假设这T是一个冗长乏味的类型名称，例如std::vector<std::pair<int, std::string>>::const_iterator。在这种情况下，在此处进行模板参数推导将非常方便。因此，我的问题是：如果我们真的想special成为与（在某种意义上）相等的类型my_array<T, 2>，并且我们真的希望演绎指南（或类似的东西）起作用，那么如何克服这一限制？

对于一个含糊其词的问题，我事先表示歉意。

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我提出了两个解决方案，它们都有严重的缺点。

1）special使用相同的接口创建一个独立的无关类，即

template <typename T>
struct special
{
    T values[2];
};

template <typename T>
special (T, T) -> special<T>;

这个重复看起来很尴尬。此外，与其编写诸如

void foo (my_array<T, N>);

我被迫复制它们

void foo (my_array<T, N>);
void foo (special<T>);

或做

template <typename Array>
void foo (Array);

并依赖于此类的接口是相同的。我通常不喜欢这种代码（接受任何内容并完全依赖于鸭子输入）。可以通过一些SFINAE /概念来改进它，但是仍然感到尴尬。

2）做special一个功能，即

template <typename T>
auto special (T x, T y)
{
    return my_array { x, y };
}

这里没有类型重复，但是现在我不能声明类型的变量special，因为它是一个函数，而不是类型。

3）保留special模板别名，但提供类似于C ++ 17的make_special功能：

template <typename T>
auto make_special (T x, T y)
{
    return my_array { x, y };
    // or return special<T> { x, y };
}

它在某种程度上起作用。但是，这不是推导指南，并且将带有推导指南的类混合使用时make_XXX听起来很混乱。

4）根据@NathanOliver的建议，使special继承自my_array：

template <typename T>
struct special : my_array<T, 2>
{};

这使我们能够为提供单独的推导指南special，并且不涉及代码重复。但是，编写类似

void foo (special<int>);

不幸的是无法接受my_array<2>。可以通过提供从my_array<2>到的转换运算符来解决special此问题，但这意味着我们之间要进行循环转换，（以我的经验）这是一场噩梦。使用列表初始化时，还special需要额外的花括号。

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还有其他方法可以模仿类似的东西吗？

Answer 1

简单的答案是等到 C++20。到那时，类模板推导很可能会学习如何查看别名模板（以及聚合和继承的构造函数，请参阅P1021）。

除此之外，（1）绝对是一个糟糕的选择。但在 (2)、(3) 和 (4) 之间进行选择很大程度上取决于您的用例。请注意，对于 (4)，推导指南直到 P1021 才被继承，因此如果您选择继承路线，则需要复制基类的推导指南。

但您还错过了第五种选择。无聊的一个：

special<float> b { x, y }; // works fine, even in C++11

有时候，这样就够了吗？