C++ 模板参数展开

一、获取可变参数大小
二、通过模版循环继承的方式来展开可变参数
三、改用Using去实现循环继承

一、获取可变参数大小

背景：

FLen<int, char, long> Len;

我想要获取模板参数类型的总大小

cpp 复制代码

template<typename T,typename ...ParamTypes>
class FLen
{
public:
	enum
	{
		Number = FLen<T>::Number + FLen<ParamTypes...>::Number
	};
};

template<typename Last>
class FLen<Last>
{
public:
	enum
	{
		Number = sizeof(Last)
	};
};

思想还是类似递归调用的思想，只是递归的不是函数而是模板

cpp 复制代码

int main()
{
	FLen<int, char, long> Len;

	std::cout << Len.Number << std::endl;

	system("pause");
	return 0;
}

二、通过模版循环继承的方式来展开可变参数

最终目的是构建一个 TestIndex 类型，其模板参数是从0开始到N-1的整数序列。

cpp 复制代码

template<int...>
struct TestIndex
{

};

template<int N,int...ParamTypes>
struct FSpawnIndex : FSpawnIndex<N - 1,N - 1,ParamTypes...>
{

};

template<int...ParamTypes>
struct FSpawnIndex<0,ParamTypes...>
{
	typedef TestIndex<ParamTypes...> Type;
};

解释一下原理和流程

起始：FSpawnIndex<3>（此时 N=3，参数包为空）

继承：FSpawnIndex<3> : FSpawnIndex<2,2>

在内部，参数包变为 2

下一步：FSpawnIndex<2,2> : FSpawnIndex<1,1,2>

参数包变为 1,2（注意：每次递归在参数包头部添加）

下一步：FSpawnIndex<1,1,2> : FSpawnIndex<0,0,1,2>

参数包变为 0,1,2

匹配终止条件：FSpawnIndex<0,0,1,2>

定义 Type 为 TestIndex<0,1,2>

cpp 复制代码

int main()
{
	using TestType = FSpawnIndex<3>::Type;

	std::cout << typeid(TestType).name() << std::endl;

	system("pause");
	return 0;
}

三、改用Using去实现循环继承

cpp 复制代码

template<int...>
struct TestIndex
{

};

template<int N,int...ParamTypes>
struct FSpawnIndex
{
	using Type = typename FSpawnIndex<N - 1, N - 1, ParamTypes...>::Type;
	//          ↑↑↑↑↑
	// 这个 typename 必不可少！
};

template<int...ParamTypes>
struct FSpawnIndex<0, ParamTypes...>
{
	typedef TestIndex<ParamTypes...> Type;
};

在 C++ 模板元编程中，typename 关键字在这里起着关键作用，主要用于解决依赖名称的解析问题。

cpp 复制代码

int main()
{
	using TestType = FSpawnIndex<3>::Type;

	std::cout << typeid(TestType).name() << std::endl;

	system("pause");
	return 0;
}

什么是依赖名称？

FSpawnIndex<N-1, ...>::Type 是依赖于模板参数 N 和 ParamTypes... 的名称

编译器在解析模板时，无法确定 ::Type 是什么（可能是类型、静态成员或嵌套模板）

例如以下例子

cpp 复制代码

// 情况分析：
struct FSpawnIndex</*...*/> {
    // 可能1：Type 是类型（typedef/using）
    typedef ... Type;

    // 可能2：Type 是静态成员
    static int Type;

    // 可能3：Type 是嵌套模板
    template<...> class Type;
};