使用模板模板形参时，模板实参推导失败

Failed template argument deduction when using template template parameters

本文关键字：失败 实参 形参      更新时间：2023-10-16

我想创建一个简单的辅助算法，它将填充一个容器，例如std::vector<T>，具有几何级数(第一项是a, n -th项由a * pow(r, n-1)给出，其中r是给定的比率);我创建了以下代码:

#include<vector>
#include<algorithm>
#include<iostream>
template<template <typename> class Container, typename T>
void progression(Container<T>& container, T a, T ratio, size_t N) {
  if(N > 0) {    
    T factor = T(1);  
    for(size_t k=0; k<N; k++) {
      container.push_back(a * factor);
      factor *= ratio;
    }
  }
}
int main() {
  std::vector<double> r;
  progression(r, 10.0, 0.8, static_cast<size_t>(10));
  for(auto item : r) {
    std::cout<<item<<std::endl;
  }
  return 0;
}

在尝试编译时会产生以下错误:

$ g++ geometric.cpp -std=c++11 # GCC 4.7.2 on OS X 10.7.4
geometric.cpp: In function ‘int main()’:
geometric.cpp:18:52: error: no matching function for call to ‘progression(std::vector<double>&, double, double, size_t)’
geometric.cpp:18:52: note: candidate is:
geometric.cpp:6:6: note: template<template<class> class Container, class T> void progression(Container<T>&, T, T, size_t)
geometric.cpp:6:6: note:   template argument deduction/substitution failed:
geometric.cpp:18:52: error: wrong number of template arguments (2, should be 1)
geometric.cpp:5:36: error: provided for ‘template<class> class Container’

Clang的错误信息更微妙:

$ clang++ geometric.cpp -std=c++11 # clang 3.2 on OS X 10.7.4 
geometric.cpp:18:3: error: no matching function for call to 'progression'
  progression(r, 10, 0.8, 10);
  ^~~~~~~~~~~
geometric.cpp:6:6: note: candidate template ignored: failed template argument deduction
void progression(Container<T>& container, T a, T ratio, size_t N) {
     ^
1 error generated.

我本来期望使用模板模板参数不仅可以推断出容器，还可以推断出容器的value_type(在本例中为T)。

所以，问题是:我如何创建一个泛型函数，它将能够推断容器类型和值类型?

我肯定我错过了一些明显的东西-我感谢你的耐心和帮助。

<标题>编辑(回答)

以下代码的行为与预期一致:

#include<vector>
#include<algorithm>
#include<iostream>
template<template <typename...> class Container, typename T, typename... Args>
void progression(Container<Args...>& container, T a, T ratio, size_t N) {
  if(N > 0) {    
    T factor = T(1);  
    for(size_t k=0; k<N; k++) {
      container.push_back(a * factor);
      factor *= ratio;
    }
  }
}
int main() {
  std::vector<double> r;
  progression(r, 10.0, 0.8, 10);
  for(auto item : r) {
    std::cout<<item<<std::endl;
  }
  return 0;
}
输出:

10
8
6.4
5.12
4.096
3.2768
2.62144
2.09715
1.67772
1.34218
第一个问题是，您忘记了std::vector<>是一个接受两个模板参数(元素类型和分配器)的类模板，而不是一个。当您使用模板模板参数时，第二个模板参数具有默认值的事实是无关紧要的: 
template<template <typename, typename> class Container, typename T, typename A>
//                           ^^^^^^^^                               ^^^^^^^^^^
void progression(Container<T, A>& container, T a, T ratio, size_t N) {
//                         ^^^^
// ...
}

注意，这将导致无法传递std::map或std::unordered_map的实例作为第一个函数参数。因此，我的建议是放弃推断第一个参数是标准容器的实例(标准容器只是不那么统一):

template<typename C, typename T, typename A>
//       ^^^^^^^^^
void progression(C& container, T a, T ratio, size_t N) {
//               ^^
// ...
}

您可能想要做的是表达编译时约束，可能通过static_assert并基于自定义类型特征，C必须是标准容器的实例。

或者，您可以像KerrekSB在他的回答中建议的那样使用可变模板(但这仍然不会阻止您传入任何其他类型模板的实例，甚至是非容器模板)。

第二个问题是你调用模板的方式:

progression(r, 10, 0.8, 10);

第二个实参的类型是int，而容器元素的类型是double。这将使编译器在执行类型演绎时感到困惑。或者这样调用它:

progression(r, 10.0, 0.8, 10);

或者允许编译器为第二个参数推断出不同的类型(可能是sfinae约束它为可以转换为元素类型的东西)。

容器通常有很多模板参数。幸运的是，可变模板中有一个特殊的子句，允许使用use一个包来指定任意数量的参数:

template <template <typename...> class Container, typename ...Args>
void foo(Container<Args...> const & c)
{
    // ...
}

(特殊子句的效果是，即使Container是一个非可变变量模板，它也可以工作)

失败的原因是因为您说中间两个参数是相同的类型，而实际上它们不是。例如，中间是浮点数，而另一个是整型。基本上你说a和ratio是相同的类型但是在调用中它们是不同的类型

相关文章：