C++ 可变参数模板、折叠表达式、泛型 Lambda 与引用折叠

QQ_4376643142026-01-02 9:28

1. 可变参数模板

可变参数模板是 C++11 引入的，允许模板接受任意数量的模板参数，使用参数包来表示n（n>=0）个模板参数。

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模板声明    template<typename... Args>
参数包展开   Args... args
求参数的个数  sizeof...

1.1基本可变参数模板加左折叠

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template <typename... Args>
void print_fold(Args... args)
{
    ((std::cout << args << " "), ...);
    std::cout << std::endl;
}
main--->    printAll(1, 2.5, "hello", 'a');

1.2递归展开

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// 递归展开
template<typename T, typename... Args>
void print(T first, Args... args) {
    std::cout << first << " ";
    print(args...);  // 递归调用
}
// 终止递归的函数
void print() {
    std::cout << "结束递归" << std::endl;
}
main--->    print(1, 2.5, "hello", 'aaa');     // 递归展开

其中 args...表示递归处理除第一个参数外的剩余参数。

内存布局

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参数包在内存中的表示:
+----------+----------+------------+----------+
|   int    |  double  | const char*|   char   |
|    1     |   2.5    |   "hello"  |  'aaa'   |
+----------+----------+------------+----------+
    ↓          ↓            ↓          ↓
  Args[0]    Args[1]     Args[2]     Args[3]

2. 折叠表达式 (C++17)

口诀： "有&就是 &，全 && 才是 &&。

左/右折叠：

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template <typename... Args>
void print_fold(Args... args){	
    (...,(std::cout << args << " "));//左
    ((std::cout << args << " "), ...);//右
}

对逗号操作符来说，左/右折叠的求值顺序是一样的 ，所以无论用 (..., 表达式) 还是 (表达式, ...)，输出顺序都正确。

3. 泛型 Lambda (C++14)

lambda 本身不能直接是模板（C++20 之前。允许在 Lambda 表达式中使用 auto 作为参数类型，使得 Lambda 成为模板函数对象。

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[capture-list] (parameters) -> return-type { body }
      ↑               ↑            ↑          ↑
   捕获列表      参数列表（必须）  返回类型    函数体

cpp 复制代码

//basic
auto func=[](int a,int b)->int{
	return a+b;
}
//C++14
auto print_fold_lambda = [](auto &&...args) -> void
{
    ((std::cout << args << " "), ...);
    std::cout << std::endl;
};

一个小样例：获取用户输入的一串数据，中的整形数据。stoi()会过滤非string类型数据。