无法从 'tuple_cat' 推断出 'auto'

Question

基础问题

我要解决的基本问题是：

我有一个模板参数包 ArgTypes，我需要用 std::optional 中包装的每个类型创建一个元组。例如：make_optional_tuple<int, double, std::string> 应该返回一个 std::tuple<std::optional<int>, std::optional<double>, std::optional<std::string>> 类型的元组，元组中的每个元素都初始化为 std::nullopt。

到目前为止我的工作

我正在使用 GCC 7.1 中包含的 g++。我已经与 C++ 类型系统搏斗了很长一段时间，并且我的代码适用于一种类型但不适用于多种类型。我在参数包中使用多种类型得到的错误是：

error: unable to deduce 'auto' from 'tuple_cat<std::make_tuple(_Elements&& ...) [with _Elements = {std::optional<int>&}](), optional_tuple>'

有谁知道我该如何解决这个问题？直觉上（尽管我可能不正确）我认为问题在于 C++ 类型系统无法推断出 auto optional_tuple 的类型，因为它涉及完全解析由参数包生成的不同函数模板的递归链——一些可能是类型系统在尝试解析 auto 变量的类型时无法做到的。

这是一个最小的工作示例：

#include <optional>
#include <tuple>

template<int n, typename ArgType, typename... ArgTypes>
struct make_optional_tuple_helper {
    static auto tuple() {
        std::optional<ArgType> optional_arg = {};
        auto optional_tuple = make_optional_tuple_helper<n-1, ArgTypes...>::tuple();
        return std::tuple_cat<std::make_tuple(optional_arg), optional_tuple>;
    }
};

template<typename ArgType>
struct make_optional_tuple_helper<1, ArgType> {
    static std::tuple<std::optional<ArgType>> tuple() {
        std::optional<ArgType> optional_arg = {};
        return std::make_tuple(optional_arg);
    }
};

template<typename... ArgTypes>
auto make_optional_tuple() {
    return make_optional_tuple_helper<std::tuple_size<std::tuple<ArgTypes...>>::value, ArgTypes...>::tuple();
};

int main() {
    auto i = make_optional_tuple<int>(); // works!
    auto j = make_optional_tuple<int, double>(); // error: unable to deduce 'auto'...
}

（使用g++-7 -std=c++1z example.cpp编译）

感谢您的时间和/或帮助！

Answer 1

你方式想太多了：

template<typename... ArgTypes>
auto make_optional_tuple() {
    return std::tuple<std::optional<ArgTypes>...>{};
}

由于默认构造的可选项是 nullopt，这就是您所需要的。

---

您的具体问题是您使用了错误的括号：

return std::tuple_cat<std::make_tuple(optional_arg), optional_tuple>;
                    ~~~                                           ~~~

那些应该是括号。照原样，您返回的是指向格式错误的函数模板特化的指针，而不是元组。

Answer 2

它不起作用，因为函数的返回类型是在第一次返回时推断出来的，并且您试图在第一次返回之前调用该函数。

我相信你可以做一些很长的事情：

template<typename... ArgTypes>
struct make_optional_tuple_helper {
    static auto tuple() {
        return std::make_tuple(std::optional<ArgTypes>()...);
    }
};

或者

template<typename... ArgTypes>
struct make_optional_tuple_helper {
    static auto tuple() {
        return std::tuple<std::optional<ArgTypes>...>();
    }
};