根据模板参数固定数量的模板函数参数

Question

我目前正在寻找一种解决方案，以提供模板化类' 构造函数并根据参数数量 N 来运行固定模板。我的模板是 template<typename T, unsigned int N> 的形式。这个想法是以下将起作用：

MyClass<int, 4> object(1, 2, 3, 4);

虽然以下应该会失败（依此类推）：

MyClass<int, 4> object(1, 2, 3);
MyClass<int, 4> object(1, 2, 3, 4, 5);

我正在考虑类似 MyClass(T arg1, ..., T argN){...} 但自动生成的内容。我只找到了有关如何为模板提供一个或多个参数的解决方案。但没有固定计数。

我希望有人能帮助我。提前谢谢您！

Answer 1

您可以使用中间类型并使用 std::index_sequence:

template <typename T, std::size_t>
using always_t = T;

template <typename T, typename Seq> struct MyClassImpl;

template <typename T, std::size_t ... Is>
struct MyClassImpl<T, std::index_sequence<Is...>>
{
    MyClassImpl(always_t<T, Is>...);
};

template <typename T, std::size_t N>
using MyClass = MyClassImpl<T, std::make_index_sequence<N>>;

Demo.

或者，类似地，使用更简单的 MyClassImpl，复杂性在别名中移动：

template <typename ...Ts>
struct MyClassImpl
{
    MyClassImpl(Ts... args);
};

template <typename T, std::size_t>
using always_t = T;

template <typename T, typename Seq>
struct MyClassAlias;

template <typename T, std::size_t... Is>
struct MyClassAlias<T, std::index_sequence<Is...>>
{
    using type = MyClassImpl<always_t<T, Is>...>;
};

template <typename T, std::size_t N>
using MyClass = typename MyClassAlias<T, std::make_index_sequence<N>>::type;

Demo

Answer 2

可以给重载加上约束，比如

template <typename T, std::size_t N>
struct MyClass {
  // pre-C++20
  template <typename... Args, std::enable_if_t<sizeof...(Args) == N, int> = 0>
  MyClass(Args&&... args) { /* ... */ }

  // or alternatively, post-C++20,
  template <typename... Args>
    requires (sizeof...(Args) == N)
  MyClass(Args&&... args) { /* ... */ }
};

Demo

请注意，在 N == 1 的情况下，在某些情况下，这些模板将优先于自动生成的复制构造函数。如果这是一个潜在问题，那么您将需要进一步限制模板以防止出现这种情况。 Here is an example of how you might do so.

如果您不需要使用 SFINAE 来区分其他构造函数，您也可以使用 static_assert：

template <typename... Args>
MyClass(Args&&... args) {
  static_assert(sizeof...(Args) == N);
  // ...
}

根据模板参数固定数量的模板函数参数

Fixed number of template function arguments according to template argument

c++

templates

variadic-templates