C++ 函数模板参数推导答案

【问题标题】：C++ function template argument deductionC++ 函数模板参数推导
【发布时间】：2021-08-31 14:21:11
【问题描述】：

我有一个智能指针的类模板，我想要一个 operator+()

template<typename T, typename U>
class Foo{};

template<typename T, typename U>
std::unique_ptr<Foo<T,U>> operator+(std::shared_ptr<const Foo<T, U>>, std::shared_ptr<const Foo<T, U>>);

我现在希望以下内容与 tempate 参数推导一起使用：

std::shared_ptr<Foo<T, U>> a, b, c;

auto d = a + b + c;

当然不是，因为a 和b 是指向非const 的指针，而不是指向const 的指针。它也不起作用，因为a + b 是唯一指针而不是共享指针。

是否有一个优雅的解决方案可以使这种推论发挥作用？使用运算符，我真的不想明确指定模板参数。我看到的唯一可行的方法是对shared_ptr 和unique_ptr 以及const 和非常量的所有排列重载operator+，但要编写16 个函数定义。

【问题讨论】：

你为什么要那个，而不是*d = *a + *b + *c？也就是为什么要这些类型的语义与其他指针类型的语义不一致？
这听起来像是一个 XY 问题。将两个指针相加是什么意思？那有什么作用？很可能这不是一个简单的添加，您应该使用命名函数，然后它会给您auto d = named_function(c, named_function(a, b)。也就是说，我宁愿有一个函数通过引用获取底层对象 (Foo<T, U>)，那么你不必担心 const 与否，你可以像 auto d = named_function(*c, named_function(*a, *b) 一样调用它
这两个 cmets 的答案是，我一直在努力在 Foo 几乎总是以指向 const 的共享指针的形式存在的上下文中寻求一个干净方便的接口。取消引用 sum 中的每个参数或链接命名函数在我看来根本不那么干净。然而，我理解，如果添加两个指针与添加两个值具有完全相同的语义，它确实可能会导致更多的混乱而不是方便，所以我可能会选择一个采用 const refs 的函数。
如果您通常使用指向 const 的共享指针，并且如果创建新对象时没有大张旗鼓（例如在计算算术表达式时），那么您可能正在尝试实现 flyweight或某种copy on write 对象。这不是您应该尝试使用运算符重载技巧的那种事情。

标签： c++ template-argument-deduction

【解决方案1】：

实现一个模板，获取对Foo 的 const 引用，然后使用使用此实现的任意参数创建另一个模板。

以下创建始终返回包含默认初始化Foo 的unique_ptr。

template<typename T, typename U>
class Foo{};

template<typename T, typename U>
std::unique_ptr<Foo<T,U>> add_foos(const Foo<T, U>& f1, const Foo<T, U>& f2)
{
    return std::make_unique<Foo<T, U>>();
}

template<typename T, typename U>
auto operator+(T t, U u)
{
    // use the function above here
    return add_foos(*t, *u);
}

编辑：

使用来自 cmets 的 @NathanOlivers 建议：最好不要将此应用于与 Foo 无关的操作数

【讨论】：

这确实有效并且看起来很干净，但是为什么您的operator+ 和基本上任何其他也适合该签名的非模板operator+ 都没有歧义？