模板元编程：参数包中的模板参数数量错误答案

【问题标题】：Template meta-programming: Wrong number of template arguments in Paramater Pack模板元编程：参数包中的模板参数数量错误
【发布时间】：2019-06-08 18:38:27
【问题描述】：

我正在尝试使用Template meta-programming 实现一个列表，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？
我应该如何解决它？
在这种情况下编译代码的最佳方法是什么？

【问题讨论】：

想想当TT 为空时会发生什么，你有List<TT...> 但你至少需要H 来定义最少。递归结束时需要专门化。

标签： c++ c++11 variadic-templates template-meta-programming

【解决方案1】：

在最后一步List<TT...> 将实例化未在您的代码中定义的特化List<>。您还应该编写“终止”专业化：

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

online compiler

【讨论】：

@DennisVash 这实际上取决于此模板的用例。我刚刚复制了主模板主体，但总是同时拥有 head 和 next 节点似乎是合理的。

【解决方案2】：

您需要对空列表或具有单个元素的列表进行专门化。一种可能性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;
};

这样您就可以拥有一个空列表List<>，而您的当前版本无法拥有该列表。

【讨论】：

【解决方案3】：

为一个元素提供特化，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;
};

【讨论】：

【解决方案4】：

Holt 解决方案的变体：递归的基本案例可以是主模板，而不是第二个特化

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;
};

不幸的是可读性较差。

【讨论】：