如何展开模板专业化

How to unroll template specializations

本文关键字：专业化 何展开      更新时间：2023-10-16

我正在尝试使用模板元编程来获取参数包中指定索引处的类型。我有下面的代码，但由于某种原因，它总是返回int，有人能告诉我我做错了什么吗？

#include <string>
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
template <int current_index, typename... Vs>
struct TypeForIndex {};
template <int current_index, typename Head, typename... Tail>
struct TypeForIndex<current_index, Head, Tail...> : private TypeForIndex<current_index + 1> {
    using type = Head;
};
template <int current_index, typename Tail>
struct TypeForIndex<current_index, Tail> {
    using type = Tail;
};
int main() {
    TypeForIndex <2, int, double, string>::type a {"hello"};
    cout << a << endl;
    return 0;
}

上面的代码应该返回string作为a的类型，但不知何故，它始终是int

TypeForIndex<2, int, double, string>

好的，图案匹配时间。首先，它明显匹配

template <int current_index, typename... Vs>
struct TypeForIndex {};

因此没有错误。它与其他专业相匹配吗？

A：

template <int current_index, typename Head, typename... Tail>
struct TypeForIndex<current_index, Head, Tail...>

B：

template <int current_index, typename Tail>
struct TypeForIndex<current_index, Tail>

好吧，它匹配（A）而不匹配（B）。

对于（A），current_index是2，Head是int，Tail...是double, std::string。

template <int current_index, typename Head, typename... Tail>
struct TypeForIndex<current_index, Head, Tail...> : private TypeForIndex<current_index + 1> {
    using type = Head;
};

现在，private TypeForIndex<current_index + 1>几乎没用了。它总是只匹配主专门化，它有一个空的主体，而且它是私有的，所以没有人会注意到它。我们可以在不改变程序行为的情况下删除它。

template <int current_index, typename Head, typename... Tail>
struct TypeForIndex<current_index, Head, Tail...> {
    using type = Head;
};

如上所述，Head是int。所以我们得到type=int。

就是这样，这就是为什么type就是int。

你做错了什么几乎就是一切？除了编译（即，存在与签名匹配的主要专业化），您提供的代码与您在文本中描述的内容无关。即使current_index+1是一个字符串，我也不希望它存在于代码中，它会按照您的文本进行描述。

抛弃了除初级专业化之外的所有东西，这是有效的：

template <typename Head, typename... Tail>
struct TypeForIndex<0, Head, Tail...> {
  using type = Head;
};
template <int current_index, typename Head, typename... Tail>
struct TypeForIndex<current_index, Head, Tail...>:
  TypeForIndex<current_index-1, Tail...>
{};

如果传递过大的索引，则它适当地缺少CCD_ 18的定义。

我也会使用size_t而不是int。

以下是您的解决方案。

#include <string>
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
template <int current_index, typename... Vs>
struct TypeForIndex {};
template <int current_index, typename Head, typename... Tail>
struct TypeForIndex<current_index, Head, Tail...> : TypeForIndex<current_index - 1, Tail...> {};
template <typename Head, typename... Tail>
struct TypeForIndex<0, Head, Tail...> {
    using type = Head;
};
int main() {
    TypeForIndex <2, int, double, string, char>::type a ("hello");
    cout << a << endl;
}
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