为什么可变参数函数不适用于模板

Question

我想写一个函数来比较几个值并检查它们中哪个是最小的。我想将其实现为可变函数模板。我知道自 C++11 以来就有一个用于此目的的功能，但由于某些原因我目前无法使用它。所以我尝试使用 <cstdarg> 库但偶然发现了一些问题。出于某种原因，当我将函数用作模板时，参数的偏移量计算错误。如果我使用固定类型明确地实现该功能，我没有问题。

我的代码：

#include <cstdarg>
#include <iostream>
#include <limits>


template <typename T>
T smallestOf(const int count, const T val1, ... ) { /* I use val1 to determine the template type */
    va_list args;
    va_start(args, val1);
    T smallestVal = std::numeric_limits<T>::max();
    for(int i = 0; i < count; i++) {
        T nextVal = va_arg(args, T);
        std::cout << "nextVal: " << nextVal << std::endl;
        if(nextVal < smallestVal) smallestVal = nextVal;
    }
    va_end(args);
    return smallestVal;
}


int main() {
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(3, 10, 20, 30) << std::endl;
}

产生以下输出：

nextVal: 20
nextVal: 30
nextVal: 4217000
Smallest value: 20

由于偏移量错误，看起来函数读取了它的内存。这是为什么？

Answer 1

T smallestOf(const int count, const T val1, ... )

当您这样调用时：smallestOf(3, 10, 20, 30) 可变参数是 20 30（因为 10 是 val1）。所以你需要 count - 1.

还有 strong 建议：不要使用可变参数。使用可变参数模板或 std::initializer_list

您说您无法访问 C++11，所以不幸的是您无法访问可变参数模板或初始化列表。

好吧，这是我送给你的礼物：

template <class T> T min(T e1) { return e1; }
template <class T> T min(T e1, T e2) { return e1 < e2 ? e1: e2; }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3) { return min(e1, min(e2, e3)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4) { return min(e1, min(e2, e3, e4)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6, T e7) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6, e7)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6, T e7, T e8) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6, T e7, T e8, T e9) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, e9)); }
template <class T> T min(T e1, T e2, T e3, T e4, T e5, T e6, T e7, T e8, T e9, T e10) { return min(e1, min(e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, e9, e10)); }

您可能会想说这是次优的，或者您可以将调用分组以减少调用，但任何体面的编译器都会为您内联和优化所有这些调用。 clang 和 gcc 都用 10 个参数编译 min<int,....>，只有无分支 mov cmp 和 cmov 指令。

Answer 2

刚刚注意到没有可用的 c++11 的评论，但由于我刚刚编写了它，所以这里有一个用 c++17 编写的可变参数解决方案的示例。

也许以后会有用。

#include <iostream>
#include <utility>
#include <type_traits>

template<class T, class...Rest>
auto smallestOf(T const& val1, Rest const&...rest) 
-> std::enable_if_t<std::is_same_v<std::common_type_t<T, Rest...>, T>, T const&>
{
    auto* current = std::addressof(val1);

    if constexpr (sizeof...(Rest) > 0)
    {
        auto check = [](T const* x, T const* y)
        {
            return std::addressof(std::min(*x, *y));
        };

        ((current = check(current, std::addressof(rest))),...);
    }    
    return *current;
}

int main() {
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(10) << std::endl;
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(20, 10) << std::endl;
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(30, 10, 20) << std::endl;
    std::cout << "Smallest value: " << smallestOf(30, 10, 40, 20) << std::endl;
}

http://coliru.stacked-crooked.com/a/600a91f1678763b2

为什么可变参数函数不适用于模板

Why do variadic functions not work with templates

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