模板元编程：参数包中的模板参数数量错误

Question

我正在尝试使用 Template meta-programming 实现列表，但没有成功编译下一个代码：

#include <iostream>

template<int Value>
struct Int {
    static constexpr int value = Value;
};

template<typename H, typename ...TT>
struct List {
    typedef H head;
    typedef List<TT...> next; // <-- Too few template arguments for class template 'List'
    constexpr static int size = sizeof...(TT) + 1;
};

int main() {
    typedef List<Int<1>, Int<2>, Int<3>> list1;
    static_assert(list1::head::value == 1, "Failed"); // = Int<1>
    static_assert(list1::size == 3, "Failed"); // = 3

    typedef typename list1::next list1Tail; // = List<Int<2>, Int<3>>
    static_assert(list1Tail::head::value == 2, "Failed");
    static_assert(list1Tail::size == 2, "Failed"); // = 2

    typedef typename list1Tail::next list2Tail; // = List<Int<3>> <<---error: wrong number of template arguments (0, should be at least 1)
    static_assert(list2Tail::head::value == 3, "Failed");
    static_assert(list2Tail::size == 1, "Failed");

    std::cout << "Passed" << std::endl;
}

出现错误：

In instantiation of ‘struct List<Int<3> >’: error: wrong number of template arguments (0, should be at least 1)

我知道在我的情况下 List 必须处理两种类型 H 和 ...TT，但是：

为什么调用 List<TT...> 还不够？
我该如何解决？
在这种情况下编译代码的最佳方法是什么？

Answer 1

在最后一步 List<TT...> 将实例化您的代码中未定义的特化 List<>。你也应该写一个 "terminating" 专业：

template<typename H>
struct List<H> {
    typedef H head;
    typedef void next;
    constexpr static int size = 1;
};

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Answer 2

为一个元素提供专门化，这样您就不会尝试用空包实例化 List。

template <class H>
struct List<H>
{
    typedef H head;
    constexpr static int size = 1;
};

Answer 3

您需要对空列表或包含单个元素的列表进行专门化。一种可能是首先声明一个完全可变的模板，然后创建两个特化：

template <typename...>
struct List;

template <typename H, typename... TT>
struct List<H, TT...> {
    using head = H;
    using next = List<TT... >;
    constexpr static int size = sizeof... (TT) + 1;
};

template <>
struct List<> {
    constexpr static int size = 0;
};

这样您就可以得到一个空列表 List<>，而您当前的版本无法得到该列表。

Answer 4

Holt 解决方案的变体：递归的基本情况可以是主模板，而不是二次特化

template <typename...>
struct List
 { constexpr static int size = 0; };

template<typename H, typename ...TT>
struct List<H, TT...> {
    using head = H;
    using next = typedef List<TT...>; 
    constexpr static int size = sizeof...(TT) + 1;
};

遗憾的是可读性较差。

模板元编程：参数包中的模板参数数量错误

Template meta-programming: Wrong number of template arguments in Paramater Pack

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