函数模板和不明确的模板参数

Question

我有几个 std::map<some_type, some_other_type>，我正在尝试编写一个函数模板 Lookup，如下所示。

当键是指针或标量时函数模板工作正常，但如果键是std::string就会有问题。

#include <iostream>
#include <map>

// Usage :
//   bool valueisinmap = Lookup(themap, thekey, thevalue);
template <typename TK, typename TV>
bool Lookup(std::map<TK, TV>& map,  TK key, TV& value)
{
  auto it = map.find(key);
  if (it != map.end())
  {
    value = it->second;
    return true;
  }
  else
  {
    return false;
  }
}

int main()
{
    std::map<std::string, std::string> m;
    m.insert(std::make_pair("2", "two"));

    std::string x;
    std::string key = "2";

    if (Lookup(m, key, x))
      std::cout << "OK\n";

    if (Lookup(m, "2", x))  // problem here
      std::cout << "OK\n";
}

我明白为什么Lookup(m, "2", x)不能编译因为"2"的类型不是std::string但是有没有办法写函数模板所以我可以使用Lookup(m, "2", x) 以及 Lookup(m, key, x)，key 是 std::string?

如果是，这会引发第二个问题：

bool Lookup(std::map<TK, TV>& map,  TK key, TV& value)

key 按值传递，如果 key 的类型是 std::string，则创建一个副本。有没有办法通过引用（或一些 C++14 和 plus 魔法）传递 key 并且仍然能够使用 Lookup(m, "2", x)?

Answer 1

解决这个问题的一种方法是为键类型引入一个单独的类型参数，如下所示：

template <typename TKM, typename TK, typename TV>
bool Lookup(const std::map<TKM, TV>& map, const TK& key, TV& value)
{
  auto it = map.find(key);
  if (it != map.end())
  {
    value = it->second;
    return true;
  }
  else
  {
    return false;
  }
}

只要 TK 可以隐式转换为 TKM，Lookup 就可以使用 TK 类型的键与具有键类型的映射一起调用TKM.

Answer 2

这里你需要两件事。首先，可以单独推导密钥类型（下面的typename K）。其次，您想将密钥作为 const 限定引用传递，并使用 C++14 透明比较函数（下面的 typename Comp）设置映射以避免不必要的复制（参见 this thread有关透明比较器的详细信息）。

template <typename TK, typename TV, typename Comp, typename K>
bool Lookup(const std::map<TK, TV, Comp>& map,  const K& key, TV& value)
{
   // Same as before...
}

std::map<std::string, std::string, std::less<>> m;

将 std::less<> 指定为 std::map 比较类型可确保 std::map::find 的重载 #3 和 #4 可用。

请注意，我另外 const 限定了地图参数本身，因为 Lookup 模板不会修改它。

Answer 3

您可以为 key 引入另一个模板参数，如 , another way is to exclude it from template argument deduction:

template <typename TK, typename TV>
bool Lookup(std::map<TK, TV>& map, const std::type_identity_t<TK>& key, TV& value)

那么TK只会从第一个参数map推导出来；如果你将 const char[] 作为 key 传递给函数，它将被转换为 std::string 然后作为参数传递。你可以使 is pass-by-const-reference 避免潜在的不必要的复制。

LIVE

^{顺便说一句：C++20 支持 std::type_identity；如果您的编译器不支持它，您可以轻松制作自己的编译器。}

template<typename T> struct type_identity { typedef T type; };

函数模板和不明确的模板参数

Function template and ambigous template parameter

c++

templates

stdmap