模板模板参数和默认参数答案

【问题标题】：Template template parameters and default arguments模板模板参数和默认参数
【发布时间】：2013-10-15 20:16:33
【问题描述】：

考虑以下代码，它使用“模板模板”参数来实例化一个使用多种类型的类模板：

#include <iostream>
using namespace std;

enum E
{
    a = 0,
    b = 1
};

template <template <E> class Action, class T>
void do_something(const T& value)
{
    typedef Action<a> type1;
    typedef Action<b> type2;
}

template <E e, class Enable = void>
class Foo
{

};

int main()
{
    do_something<Foo>(int(55));
}

使用较旧的编译器（GCC 4.1.2），上面的代码编译得很好。但是，使用较新的编译器（GCC 4.4.6 或 4.8.1）会产生以下错误：

test3.cpp:25:27: error: no matching function for call to ‘do_something(int)’
  do_something<Foo>(int(55));

所以看起来 GCC 无法绑定到 do_something，因为模板模板参数只声明了一个参数（一个 Enum），但 Foo 实际上接受了两个模板参数（即使一个是默认的）。我猜测 GCC 4.1.2 允许忽略默认参数。

好的，如果我将模板定义更改为：

template <template <E, class> class Action, class T>
void do_something(const T& value)
{
    typedef Action<a> type1;
    typedef Action<b> type2;
}

...那么我测试的任何版本的 GCC 都不会编译它。它们都产生类似的错误：

test3.cpp:13: error: wrong number of template arguments (1, should be 2)
test3.cpp:10: error: provided for ‘template<E <anonymous>, class> class Action’

所以现在，编译器抱怨，因为表达式typedef Action<a> type1 只提供了一个模板参数。显然，我无法在此处隐式使用默认参数。

有什么方法可以在模板模板函数中使用模板的默认参数吗？

【问题讨论】：

在您对do_someting 的最终定义中，您能否将第一个class 替换为class=void？这可能会告诉它Action 是一个带有一个默认值的双参数模板。我想我不希望它起作用，因为这意味着默认值被指定了两次！
这确实有效。这是标准允许的吗？
这是我的一个疯狂猜测！不知道标准。我在 g++-4.6.3 上，它对我有用。
@AaronMcDaid [temp.param]/14 "模板 template-parameter 的 template-parameter 允许有一个默认 模板参数。”但是，这不会影响模板是否是有效的模板模板参数（它并不是很有用，live example）。
在我的实验中，在 g++-4.6.3 上，do_something 中指定的任何默认值都优先于Foo 中指定的任何默认值。这有点奇怪，即使它是标准的，我也不喜欢它。有没有一种更简洁的方法来制作单参数模板，它是双参数默认模板的别名。 AFAIK，C++11 中的新 using 模板别名可能是相关的。

标签： c++ templates

【解决方案1】：

模板参数的参数忽略默认参数。在 n3337，第 [temp.arg.template] 章，第 2 段中有这个例子：

template<class T> class A { /∗ ... ∗/ };
template<class T, class U = T> class B { /∗ ... ∗/ };
template <class ... Types> class C { /∗ ... ∗/ };
template<template<class> class P> class X { /∗ ... ∗/ };
template<template<class ...> class Q> class Y { /∗ ... ∗/ };
X<A> xa; // OK
X<B> xb; // ill-formed: default arguments for the parameters of a template argument are ignored
X<C> xc; // ill-formed: a template parameter pack does not match a template parameter
Y<A> ya; // OK
Y<B> yb; // OK
Y<C> yc; // OK

请注意上面X<B> xb; 的评论。恐怕我找不到规范文本。

您可以将其与函数相关联——默认参数也不是签名的一部分。如果你试图调用一个通过函数指针默认参数的函数，也会发生同样的事情。

【讨论】：

但显然您可以将默认参数放在模板模板参数中
是的，显然 - 但这与评论所说的不同。

【解决方案2】：

使用 using 模板别名（C++11 中的一项新功能），您可以创建一个单参数模板，该模板等效于另一个具有两个参数的模板，其中一个是默认参数。

template <E e> using Foo1 = Foo<e>;

这将创建Foo1，一个单参数模板，尽管Foo 在技术上具有两个参数，其中一个是默认的。您可以将其用作：

do_something<Foo1>(int(55));

或者，如果 using 等 C++11 功能不可用，则可以在 do_something 的声明中指定默认值。不幸的是，这意味着do_something 不能再处理简单的单参数模板。因此，我认为上面的using 方法更好。

template <template <E, class = void> class Action, class T>
void do_something(const T& value);

如果您采用这种方法，将 args 中的默认值设置为 do_something，则此默认值优先于声明 Foo 中指定的默认值。这是基于我的实验，我无法自信地评论什么是标准，什么不是标准。但我确实认为 using 技巧完全符合 C++11 的标准。

（Ubuntu clang 版本 3.0-6ubuntu3）

【讨论】：