C ++ 17：泛型（基于多重继承？）检查参数包中的模板

Question

我需要一些代码来检查某个模板是否属于参数包。为了实现对普通班级的检查，我使用了路易斯·迪昂（Louis Dionne）或奥古斯汀·贝格（AgustínBergé）概述的基于多重继承的方法。

测试课程

这个想法是，您将包中的每个类T包装到一个PackEntry类中，然后PackIndex从所有PackEntry类中继承。这样，如果您正在寻找一个类A，您要做的就是检查a是否PackIndex可以转换为正确的PackEntry。将所有内容放在一起，看起来像这样：

#include <cstddef>
#include <utility>

template <class T>
struct PackEntry
{
    using type = T;
};

template <class... Ts>
struct PackIndex : PackEntry<Ts>...
{};

template <class T, class... Ts>
struct PackSearcher
{
    static constexpr std::false_type check(...);

    // This overload is used if the PackIndex below 
    // derives from PackEntry<T>, the overload above 
    // otherwise. 
    static constexpr std::true_type check(PackEntry<T>);

    using type =
        decltype(check(PackIndex<Ts...>{}));

    static constexpr bool
    value()
    {
        return type{};
    }
};

template <class... Ts>
struct Pack
{
    template<class T>
    static constexpr bool has() {
        return PackSearcher<T, Ts...>::value();
    }
};

int main() {
    static_assert(Pack<int, void>::has<int>());
    static_assert(! Pack<int, void>::has<bool>());
}

测试特定模板

现在，这一切都很好，但是说我有一个模板Tmpl，并且我想知道我的背包中是否包含该模板的任何特殊化。如果模板具有特定形式，我很容易做，template <std::size_t> class Tmpl {};基本上说，唯一的区别是PackSearcher（现在称为）内部TmplPackSearcher，是让编译器为N模板导出正确的模板参数。

#include <cstddef>
#include <utility>

template <class T>
struct PackEntry
{
    using type = T;
};

template <class... Ts>
struct PackIndex : PackEntry<Ts>...
{
};

template <template <std::size_t> class T, class... Ts>
struct TmplPackSearcher
{ 
    static constexpr std::false_type check(...);

    template <std::size_t N>
    static constexpr std::true_type check(PackEntry<T<N>>);

    using type =
        decltype(check(PackIndex<Ts...>{}));

    static constexpr bool
    value()
    {
        return type{};
    }
};

template <class... Ts>
struct Pack
{
    template<template <std::size_t> class T>
    static constexpr bool has_tmpl() {
        return TmplPackSearcher<T, Ts...>::value();
    }
};

template<std::size_t I>
class Tmpl {};

int main() {
    static_assert(Pack<Tmpl<1>, int>::has_tmpl<Tmpl>());
    static_assert(!Pack<int>::has_tmpl<Tmpl>());
}

问题

现在，我的问题是：如何在不做任何假设的情况下测试参数包中是否存在模板？即，我不想单独写的代码template<std::size_t>，template<std::size_t, typename>，template <typename, typename>，等。

如果可以使用相同的多重继承技巧完成，则将获得加分。

Answer 1

正如@MaxLanghof 在评论中提到的，甚至不可能声明has_tmpl接受任意类型的模板。可以has_tmpl使用不同的模板参数（template<std::size_t> class、template<std::size_t, typename> class、template <typename, typename> class等）进行重载，但需要无限数量的重载。

相反，让我们使用包装模板的类型，并公开我们需要的一切。据我所知，最简单的方法是 (ab) 使用 lambda: []<std::size_t I>(type_identity<Tmpl<I>>){}。

然后问题几乎是微不足道的：has_tmpl可以简单地定义为 return (std::is_invocable_v<Lambda,type_identity<Ts>> || ...)。

完整示例：

#include <type_traits>

template<class> struct type_identity {};

template <class... Ts>
struct Pack
{
    template<class Lambda>
    static constexpr bool has_tmpl(Lambda) {
        return (std::is_invocable_v<Lambda, type_identity<Ts>> || ...);
    }
};

template<std::size_t I>
class Tmpl {};

int main() {
    static_assert(Pack<Tmpl<1>, int>::has_tmpl([]<std::size_t I>(type_identity<Tmpl<I>>){}));
    static_assert(!Pack<int>::has_tmpl([]<std::size_t I>(type_identity<Tmpl<I>>){}));
}

请注意，这使用了 C++20 中标准化的 GNU 扩展（通用 lambda 的模板参数列表）。我认为这是无法避免的。

应该可以使用多重继承，但折叠表达式要短得多；）