如何编写一个将“嵌套”模板类型作为参数的函数答案

【问题标题】：How to write a function that takes a "nested" template type as a parameter如何编写一个将“嵌套”模板类型作为参数的函数
【发布时间】：2021-05-23 13:42:13
【问题描述】：

我想编写一个通用函数，它采用一些类似地图的类型，并返回地图中的所有键。我还希望函数的 API 非常简单，像这样：

std::unordered_map<int, std::string> stringTable;
auto stringTableKeys = keys(stringTable); // should return a std::vector<int>

std::map<std::string, double> doubleTable;
auto doubleTableKeys = keys(doubleTable); // should return a std::vector<std::string>

我不希望它被绑定到 std::map 或 std::unordered_map，我也不希望被绑定到特定的键或值类型，所以我尝试编写以下内容：

template <typename Key, typename Value, template <typename, typename...> typename Table>
std::vector<Key> keys(const Table<Key, Value>& table)
{
    std::vector<Key> keys;
    keys.reserve(table.size());
    for (const auto& [key, value] : table)
        keys.push_back(key);
    return keys;
}

但是，如果我想使用这个版本的 keys() 函数，我必须这样调用它

auto stringTableKeys = keys<int, std::string, std::unordered_map>(stringTable);

如何在keys()的定义中指定模板，让调用者不必指定类型？

【问题讨论】：

如果您的函数已经依赖于假设您编写的基于范围的for 循环可以正常工作，我不确定使用key_type 会失去更多的通用性.例如。只需将MapType 作为类模板参数并返回std::vector<MapType::key_type>。
我错过了什么吗？你的尝试似乎是work?

标签： c++ c++17

【解决方案1】：

抱歉，我的代码确实有效。 https://onlinegdb.com/By6hgZkMd

这只是 Visual Studio 2019 中的一个错误，我不确定它是否会起作用，因为它说这是一个语法错误：

【讨论】：

这是您构建代码时的编译器错误，还是您在 IDE 中遇到错误？
@cigien 没有编译器错误，只有 IDE 错误。
我在你的屏幕截图中没有看到任何“语法错误”，只有一些 Intellisense shortcomings。让您的编译器拥有最终决定权，而不是 Unintellinonsense。 :)

【解决方案2】：

您提供的代码compiles。但是，它存在一些问题。

如果输入映射类型使用了与默认不同的模板参数，它将无法编译。这是因为keys签名除了前两个之外没有推导出Table的模板参数。例如，像这样调用keys 会失败：

std::map<int, std::string, std::greater<int>> stringTable;
auto stringTableKeys = keys(stringTable); // the deduced type of table argument
                                          // does not match that of stringTable

要解决此问题，您可以按如下方式调整 keys 签名：

template <typename Key, typename... Args,
    template <typename, typename...> typename Table>
std::vector<Key> keys(const Table<Key, Args...>& table)
{
    std::vector<Key> keys;
    keys.reserve(table.size());
    for (const auto& [key, value] : table)
        keys.push_back(key);
    return keys;
}

这是code。

但是，如果参数的类型与预期的template <typename, typename...> typename Table 签名不匹配，这仍然会中断，其中第一个模板参数表示密钥类型。为了缓解这种情况，您可以使用由所有关联容器定义的嵌套 key_type 或 value_type 类型。例如：

template <typename Container>
std::vector<typename Container::key_type> keys(const Container& table)
{
    std::vector<typename Container::key_type> keys;
    keys.reserve(table.size());
    for (const auto& [key, value] : table)
        keys.push_back(key);
    return keys;
}

或：

template <typename Container>
std::vector<std::remove_const_t<
    typename Container::value_type::first_type>>
    keys(const Container& table)
{
    std::vector<std::remove_const_t<
        typename Container::value_type::first_type>> keys;
    keys.reserve(table.size());
    for (const auto& [key, value] : table)
        keys.push_back(key);
    return keys;
}

请注意，所有关联容器的Container::value_type 是std::pair<const Key, Value>，并且std::pair 定义了first_type 和second_type 嵌套类型定义以访问其元素类型。我们需要使用std::remove_const_t来去掉key类型的const限定。

keys 的后一个版本特别有用，因为它不仅适用于关联容器，而且适用于任何std::pairs 序列。见代码here。

【讨论】：