如何在非可变模板 class 中形成可变模板函数？

Question

因此，由于我一直在学习 C++ 中的模板，所以我决定想出一些不寻常的情况，看看是否能让它们发挥作用。（不，这不实用 - 只是为了玩弄语言！）我制作了一个模板 class，它包含一个 T 类型的值，带有一个 return 是 [= T 的 15=] 和参数包中一个值的最大值。但是，我无法编译它。这是我写的...

在header.h中：

#ifndef HEADER_H
#define HEADER_H

#include <utility>
#include <algorithm>
#include <array>

template <typename  T>
class MyClass
{

  T m_heldType;

public:

  MyClass(T t) : m_heldType(t) {}

  template <typename... T2>
  std::pair<T, T2> pairingFunc(T2&&... types)
  {
    std::array<T2, sizeof...(types)> types_arr = { types... };

    return std::make_pair( m_heldType, *std::max_element(types_arr.begin(), types_arr.end()) );
  }

};

#endif

在source.cpp中：

#include <iostream>
#include "Header.h"

int main()
{
  MyClass<int> mc(512);

  auto mypair = mc.pairingFunc(1.61f, 3.14f, 6.66f);

  std::cout << mypair.first << ' ' << mypair.second;
  std::cin.ignore();
}

这些是我产生的错误：

Error   C3520   'T2': parameter pack must be expanded in this context   ...\header.h    24
Error   C2672   'MyClass<int>::pairingFunc': no matching overloaded function found  ...\source.cpp  8
Error   C2893   Failed to specialize function template 'std::pair<T,T2> MyClass<T>::pairingFunc(T2 &&...)'  ...\source.cpp  8
Error   C3536   'mypair': cannot be used before it is initialized   ...\source.cpp  10
Error   C2228   left of '.first' must have class/struct/union   ...\source.cpp  10
Error   C2228   left of '.second' must have class/struct/union  ...\source.cpp  10

所以这就是我的想法：

很明显，编译器无法判断mypair的类型（初始化失败）。但为什么？它知道 MyClass 中 T 的类型和 pairingFunc() 中 T2 的类型。明确说明 std::pair<int, float> 修复了此错误，但保留了其他错误（潜在问题的症状）。
"Failed to specialize function template"...我猜这意味着它不能 return 基于给定类型的类型？如果是，为什么不呢？
"parameter pack must be expanded in this context" - 我不确定这个。将包放入数组中不会发生这种情况吗？

此外，我想通过 (T2&& head, T2&&... tail) 之类的方式强制提供至少一个参数，但我认为将这两个参数都放入数组或向量中可能很麻烦，我不确定如何按原样处理单个可变参数。所以我猜这只是 'bonus'。

Answer 1

根本问题是一个参数包

<typename ...T2>

不代表单一类型

 template <typename... T2>
 void foo(T2 && ...args)

这个参数包可以接受类型的组合，即

 foo(4, "bar", Baz());

你需要弄清楚pairingFunc()接收到的参数类型。建议的std::common_type_t是一个不错的选择：

template <typename  T>
class MyClass
{

    T m_heldType;

public:

    MyClass(T t) : m_heldType(t) {}

    template <typename ...T2>
    auto pairingFunc(T2 &&...values)
    {
        std::array<std::common_type_t<T2...>, sizeof...(T2)> types_arr = { values... };

        return std::make_pair( m_heldType, *std::max_element(types_arr.begin(), types_arr.end()) );
    }

};

Answer 2

问题出在这里：

std::pair<T, T2> pairingFunc(T2&&... types)
             ^^

这里

std::array<T2, sizeof...(types)> types_arr = { types... };
           ^^

T2是参数包，不是类型。它可以存储多种类型，即1.4f, "hi", 1, 0.5。所以你不能把它作为单一类型来使用，这是不可能的。您需要引入另一个参数并将其用作类型：

template <typename T1, typename... T2>
std::pair<T, T1> pairingFunc(T1&& arg, T2&&... types)
{
    std::array<T1, sizeof...(types) + 1> types_arr = { arg, types... };

    return std::make_pair(m_heldType, *std::max_element(types_arr.begin(), types_arr.end()));
}

这还有一个好处就是如果你调用

mc.pairingFunc(4.5f, "hello");

它不会编译。不带参数调用它也不再可能（尽管如此，这没有任何意义）。

更好的解决方案（感谢) might be to use std::common_type，因为第二个参数可能无法转换为T，但T可以转换为第二个参数：

template <typename T1, typename... T2>
std::pair<T, std::common_type_t<T1, T2...>> pairingFunc(T1&& arg, T2&&... types)
{
    std::array<std::common_type_t<T1, T2...>, sizeof...(types) + 1> types_arr = { arg, types... };

    return std::make_pair(m_heldType, *std::max_element(types_arr.begin(), types_arr.end()));
}

如何在非可变模板 class 中形成可变模板函数？

How to form a variadic template function within a non-variadic template class?

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