如何在可变参数模板函数中使用source_location？

Question

C ++ 20功能std::source_location用于捕获有关调用函数的上下文的信息。当我尝试将其与可变参数模板函数一起使用时，遇到一个问题：我看不到放置source_location参数的地方。

以下操作无效，因为可变参数必须在末尾：

// doesn't work
template <typename... Args>
void debug(Args&&... args,
           const std::source_location& loc = std::source_location::current());

以下内容也不起作用，因为调用者将被介于两者之间的参数所困扰：

// doesn't work either, because ...
template <typename... Args>
void debug(const std::source_location& loc = std::source_location::current(),
           Args&&... args);

// the caller will get confused
debug(42); // error: cannot convert 42 to std::source_location

可以在可变参数模板中无缝使用的评论中告诉我std::source_location，但是我很难弄清楚该如何做。如何std::source_location与可变参数模板函数一起使用？

Answer 1

template <typename... Ts>
struct debug
{    
    debug(Ts&&... ts, const std::source_location& loc = std::source_location::current());
};

template <typename... Ts>
debug(Ts&&...) -> debug<Ts...>;

测试：

int main()
{
    debug(5, 'A', 3.14f, "foo");
}

演示

Answer 2

只需将您的参数放在一个元组中，就不需要宏。

#include <source_location>
#include <tuple>

template <typename... Args>
void debug(
    std::tuple<Args...> args,
    const std::source_location& loc = std::source_location::current())
{
    std::cout 
        << "debug() called from source location "
        << loc.file_name() << ":" << loc.line()  << '\n';
}

这有效^*。

从技术上讲，您可以编写：

template <typename T>
void debug(
    T arg, 
    const std::source_location& loc = std::source_location::current())
{
    std::cout 
        << "debug() called from source location "
        << loc.file_name() << ":" << loc.line()  << '\n';
}

但是然后您可能不得不跳过一些障碍才能获得参数类型。

_{*在链接到的示例中，我正在使用，<experimental/source_location>因为这是编译器现在接受的。另外，我添加了一些代码来打印参数元组。}

Answer 3

如果您的函数在可变参数之前有一个固定参数，例如 printf 格式字符串，您可以将该参数包装在一个结构中，该结构在其构造函数中捕获 source_location：

struct FormatWithLocation {
  const char* value;
  std::source_location loc;

  FormatWithLocation(const char* s,
                     const std::source_location& l = std::source_location::current())
      : value(s), loc(l) {}
};

template <typename... Args>
void debug(FormatWithLocation fmt, Args&&... args) {
  printf("%s:%d] ", fmt.loc.file_name(), fmt.loc.line());
  printf(fmt.value, args...);
}

int main() { debug("hello %s\n", "world"); }

Answer 4

template <typename... Args>
void debug(Args&&... args,
           const std::source_location& loc = std::source_location::current());

“有效”，但需要指定模板参数，因为存在不可推导的参数，因为没有最后一个：

debug<int>(42);

演示

可能的（不完美的）替代方案包括：

• 使用具有硬编码限制的重载（“处理”可变参数的旧可能方法）：

  // 0 arguments
  void debug(const std::source_location& loc = std::source_location::current());
  
  // 1 argument
  template <typename T0>
  void debug(T0&& t0,
             const std::source_location& loc = std::source_location::current());
  
  // 2 arguments
  template <typename T0, typename T1>
  void debug(T0&& t0, T1&& t1,
             const std::source_location& loc = std::source_location::current());
  
  // ...
  

  演示

• 放在source_location第一个位置，没有默认值：

  template <typename... Args>
  void debug(const std::source_location& loc, Args&&... args);
  

  和

  debug(std::source_location::current(), 42);
  

  演示

• 与重载类似，但仅使用元组作为组

  template <typename Tuple>
  void debug(Tuple&& t,
             const std::source_location& loc = std::source_location::current());
  

  或者

  template <typename ... Ts>
  void debug(const std::tuple<Ts...>& t,
             const std::source_location& loc = std::source_location::current());
  

  随着使用

  debug(std::make_tuple(42));
  

  演示