模板类型推导失败（std::empty 作为谓词）答案

【问题标题】：template type deduction failing (std::empty as a predicate)模板类型推导失败（std::empty 作为谓词）
【发布时间】：2018-05-28 12:50:55
【问题描述】：

我有一个向量向量，我想检查它们是否都是空的。使用标准库，我尝试了：

#include <algorithm>
#include <vector>

int main()
{
   std::vector<std::vector<int>> vv;

   std::all_of(std::begin(vv), std::end(vv), std::empty);
}

这会导致clang 7.0:中出现以下错误

/usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6.3.0/../../../../include/c++/6.3.0/bits/stl_algo.h :508:5: 注意：候选模板被忽略：无法推断模板参数 '_谓词'

我想这是一种标准行为，由于类型推导的规则。但无论如何，解决这个问题的最简单方法是什么？

编辑：我接受了 rubenvb 的回答，因为他给出了简单合理的解释，以及自然的解决方法。 all_of 接受一个谓词，它是一个函数、一个函数对象或一个 lambda 表达式。 std::empty 不是那些，而是一个函数模板。当显式实例化它时，我们得到一个应该可以工作的普通函数。令人惊讶的是，它仍然无法在我尝试过的大多数编译器上编译。

好吧，让我们看看：

在 GCC 6.3 上，它编译得很好 - https://godbolt.org/g/Pxta7C

但在来自主干的 GCC 上，它会导致内部编译器错误 - https://godbolt.org/g/H6DHt5

trunk 或 MSVC 2017 中的 Clang 均无法成功编译：

https://godbolt.org/g/819pbQ (Clang)

https://godbolt.org/g/ua5E8e (MSVC)

EDIT2：显然，Robert Andrzejuk 也是对的：编译器无法处理它的原因是一个模棱两可的重载决议。 std::empty 有 3 种不同的重载。其中两个同样是很好的候选者：一般的一个和 std::initializer 列表一个。我使用以下最小版本获得了类似的结果：

#include <vector>

template<class T>
void foo(const T& t);

template<class T>
void foo(const std::initializer_list<T>& il);

template<class F>
void bar(F f);


int main()
{
   bar(foo<std::vector<int>>);
}

不过，有一个区别。这个例子根本没有在 GCC 中从主干编译（而不是导致 ICE）。

【问题讨论】：

但是错误是什么？你发布的是笔记
std::empty 是一个模板。 all_of 的第三个参数不是模板，而是闭包或可调用对象。您必须实例化模板：std::empty<std::vector<int>>{}。有可能只是 std::empty{} 也可以工作，没有费心去检查。
谢谢。但是，它仍然是一个函数模板，而不是类模板。所以这两个都不起作用。
@Shmuel 你是对的，看我的回答。只需删除大括号初始化{}。

标签： c++ c++17

【解决方案1】：

不幸的是，因为std::all_of 也是一个模板函数，所以在区分重载的模板函数时存在问题。更好的解释：std::function fails to distinguish overloaded functions

为此，需要 static_cast 到正确的函数类型：bool ( * )( const std::vector< int >& )：

std::all_of( vv.begin(), vv.end(),
             static_cast< bool ( * )( const std::vector< int >& ) >( std::empty ) );

使用有关所需static_cast 的知识，我们可以创建一个帮助模板函数来从容器类型中推断出正确的定义：

辅助函数：

template< typename C >
inline auto overloaded_pred_for( const C&, bool ( *f )( const C& ) ) -> decltype( f )
{
    return f;
}

使用示例：

std::all_of( vv.begin(), vv.end(), 
             overloaded_pred_for( std::vector< int >(), std::empty ) );

【讨论】：

【解决方案2】：

快速解决方法

#include <algorithm>
#include <vector>

int main() {
   std::vector<std::vector<int>> vv;

   std::all_of(std::begin(vv), std::end(vv), 
    [](const auto &v) {return std::empty(v);});
}

【讨论】：

【解决方案3】：

解决这个问题的最简单方法是什么？

也许

std::all_of(std::begin(vv), std::end(vv),
            [](auto const & v){ return v.empty(); });

?

【讨论】：

@sop - 你的意思是std::empty(v)？我想它会起作用，但std::empy(v) 调用v.empty() 所以我认为最好直接调用v.empty()（或者避免在不使用lambda 的情况下调用std::empy()）

【解决方案4】：

std::empty is a function template，因此本身不是可调用对象。通过显式提供模板参数，您可以将函数模板名称转换为可调用的具体实例：

#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <vector>

int main()
{
   std::vector<std::vector<int>> vv;

   std::all_of(std::begin(vv), std::end(vv), std::empty<std::vector<int>>);
}

Live demo (which incidentally crashes the compiler)。另请注意，此 GCC 版本显然需要 #include <iterator>，即使它明确提到 std::empty 应该与例如#include <vector>...

【讨论】：

听起来很合理，但它仍然会导致 gcc（主干）上的 ICE，并且根本无法在 clang 7 中编译。这是两个编译器的错误吗？
@ShmuelHanoch 嗯，这很奇怪。使用另一个函数模板（在非常有限的情况下模拟std::empty）确实有效，所以至少我确信语法是正确的，但显然不是你想要的：coliru.stacked-crooked.com/a/a5f1734b3175aeaf。奇怪的是，三巨头似乎都被打破了。
这不适用于三大编译器（gcc、clang、msvc - godbolt.org/g/AAKdYh）。请参阅我的答案以了解原因。
@ShmuelHanoch 请不要接受此答案，以便我将其删除。我弄错了，没有意识到 std::empty 是一个重载函数（这将是有问题的）。

【解决方案5】：

问题是没有 std::empty 这样的东西，据我所知，它是一个成员函数。尝试使用[](const auto& i){ return i.empty(); } 而是。

编辑：好吧，我之前没见过 std::empty 但正如下面的评论者指出的那样，它存在，但你仍然可以使用 lambda

【讨论】：

std::empty 可从 C++17 获得。