使用可变参数模板进行隐式转换

Question

考虑两个函数调用

foo({"a", 1}, {"b", "value"});
foo({"a", 1}, {"b", "value"}, {"c", 1.0});

有没有办法为任意数量的参数对编写函数foo？

我在想一些事情

template <typename... Args>
void foo(std::pair<const char*, Args>&&...);

不幸的是，这不起作用。

gcc 失败并出现错误：

error: too many arguments to function 'void foo(std::pair<const char*, Args>&& ...) [with Args = {}]'
 foo({"aa", 1});

Answer 1

尝试简化您的示例并考虑以下问题：

#include<utility>

template<typename T>
void foo(std::pair<char*, T>) {}

int main() {
    foo({"a", 1});
}

它无法编译，as you can see。
问题是{ "a", 1 } 不是std::pair，即使你可以从它构造一个，如下所示：

#include<utility>

void foo(std::pair<char*, int>) {}

int main() {
    foo({"a", 1});
}

错误很明显：

无法推断模板参数“T”

你为什么不能？

一旦知道T，编译器就可以构造这样的一对。无论如何，T 必须推导出来，而编译器不能这样做，因为 { "a", 1 } 不是可以推导出它的对。
无论如何，{ "a", 1 } 可以转换为一对，在特定情况下转换为std::pair<char *, T> 的特化，但首先必须推导出T。
从什么推导出来的？当然是一对，但你还没有一对。
以此类推，循环往复。

现在让我们讨论一下您尝试做一些涉及可变参数模板的类似操作：不用说，即使上面显示的更简单的示例也无法编译，它的可变参数扩展（如果有）也不会编译更多或更少的原因。

有没有办法为任意数量的参数对编写函数 foo？

我会说不，除非您使用对作为 foo 的参数。
它遵循一个最小的工作示例：

#include<utility>

template <typename... Args>
void foo(std::pair<const char*, Args>&&...) {}

int main() {
    foo(std::make_pair("a", 1), std::make_pair("b", "value"));
}

如果你愿意，你也可以推导出第一个参数，只要它的类型是固定的：

#include<utility>

template <typename T, typename... Args>
void foo(std::pair<T, Args>&&...) {}

int main() {
    foo(std::make_pair("a", 1), std::make_pair("b", "value"));
}

否则如果不固定可以这样做：

#include<utility>

template <typename... First, typename... Second>
void foo(std::pair<First, Second>&&...) {}

int main() {
    foo(std::make_pair("a", 1), std::make_pair(0, "value"));
}

Answer 2

有没有办法为任意数量的参数编写函数 foo 对吗？

有一些基于可变参数模板的解决方案，但参数必须成对以允许编译器推断类型。那么这样的事情可能会起作用：

template<typename... Args>
void foo() {}

template<typename T, typename U, typename... Args>
void foo(const std::pair<T, U>& p, Args... args) {
    std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;
    foo(args...);
}

所以对于：

foo(std::make_pair("a", 1), std::make_pair("b", "value"), std::make_pair("c", 1.0));

输出（使用 clang 3.8）是：

void foo(const std::pair<T, U> &, Args...) [T = const char *, U = int, Args = <std::__1::pair<const char *, const char *>, std::__1::pair<const char *, double>>]
void foo(const std::pair<T, U> &, Args...) [T = const char *, U = const char *, Args = <std::__1::pair<const char *, double>>]
void foo(const std::pair<T, U> &, Args...) [T = const char *, U = double, Args = <>]

Here 是完整的工作示例。

Answer 3

要对Edgar Rokyan's answer 进行一些扩展，您可以将创建对移动到foo 函数中：

template<typename... Args>
void foo() {}

// Forward declaration
template<typename U, typename... Args>
void foo(const char * str, U u, Args... args);

// When given a pair
template<typename U, typename... Args>
void foo(const std::pair<const char *, U>& p, Args... args) {
    std::cout << p.first << " = " << p.second << std::endl;
    foo(args...);
}

// when given a C string and something else, make a pair
template<typename U, typename... Args>
void foo(const char * str, U u, Args... args) {
    foo(std::make_pair(str, u), args...);
}

那么你可以这样称呼它：

foo("hi", 42,
    "yo", true,
    std::make_pair("Eh", 3.14),
    "foo", false,
    some_pair);

Answer 4

在 c++17 中，您可以通过使用构造函数的模板推导来解决该问题并欺骗编译器：

#include <iostream>
#include <utility>

template <class... Args>
struct P:std::pair<Args...> {
    P(Args... args):std::pair<Args...>(args...) { }
};

template <class... Args>
void foo(std::pair<const char *, Args>&&...) {
}

int main() {
    foo(P{"abc", 1}, P{"abc", "abc"}, P{"abc", 2.0});
}

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