C++ 可变参数模板
(给CPP开发者加星标，提升C/C++技能)
来源：Mike江 https://blog.csdn.net/tennysonsky/article/details/77389891
【导读】：C++ 可变参数模板对参数进行了高度泛化，它能表示0到任意个数、任意类型的参数。相比C++98/03，类模版和函数模版中只能含固定数量的模版参数，可变模版参数无疑是一个巨大的改进。然而由于可变模版参数比较抽象，使用起来需要一定的技巧，所以它也是C++11中最难理解和掌握的特性之一。那么请大家跟随小编，一起来学习吧。
以下是正文
概述
在C++11之前，类模板和函数模板只能含有固定数量的模板参数。C++11增强了模板功能，允许模板定义中包含0到任意个模板参数，这就是可变参数模板。
可变参数模板和普通模板的语义是一样的，只是写法上稍有区别，声明可变参数模板时需要在typename或class后面带上省略号“…”：
//T叫模板参数包，args叫函数参数包template<class ... T> void func(T ... args){//可变参数模板函数
}
func(); // OK：args不含有任何实参func(1); // OK：args含有一个实参：intfunc(2, 1.0); // OK：args含有两个实参int和doubleT叫模板参数包，args叫函数参数包。
省略号“…”的作用有两个：
（1）声明一个参数包，这个参数包中可以包含0到任意个模板参数
（2）在模板定义的右边，可以将参数包展开成一个一个独立的参数
可变参数模板函数
可变参数模板函数的定义
一个可变参数模板函数的定义如下：
#include <iostream>using namespace std;
template<class ... T> void func(T ... args){//可变参数模板函数 //sizeof...（sizeof后面有3个小点）计算变参个数 cout << "num = " << sizeof...(args) << endl;}
int main(){ func(); // num = 0 func(1); // num = 1 func(2, 1.0); // num = 2
return 0;}运行结果如下：
递归方式展开
通过递归函数展开参数包，需要提供一个参数包展开的函数和一个递归终止函数。
#include <iostream>using namespace std;
//递归终止函数void debug(){ cout << "empty\n";}
//展开函数template <class T, class ... Args>void debug(T first, Args ... last){ cout << "parameter " << first << endl; debug(last...);}
int main(){ debug(1, 2, 3, 4);
return 0;}运行结果如下：
递归调用过程如下：
debug(1, 2, 3, 4);debug(2, 3, 4);debug(3, 4);debug(4);debug();通过可变参数模板实现打印函数：
#include <iostream>#include <stdexcept>using namespace std;
void Debug(const char* s){ while (*s) { if (*s == '%' && *++s != '%') { throw runtime_error("invalid format string: missing arguments"); }
cout << *s++; }}
template<typename T, typename... Args>void Debug(const char* s, T value, Args... args){ while (*s) { if (*s == '%' && *++s != '%') { cout << value; return Debug(++s, args...); }
cout << *s++; }
throw runtime_error("extra arguments provided to Debug");}
int main(){ Debug("a = %d, b = %c, c = %s\n", 250, 'm', "mike");
return 0;}运行结果如下：
非递归方式展开
#include <iostream>using namespace std;
template <class T>void print(T arg){ cout << arg << endl;}
template <class ... Args>void expand(Args ... args){ int a[] = { (print(args), 0)... };}
int main(){ expand(1, 2, 3, 4);
return 0;}运行结果如下：
expand函数的逗号表达式：(print(args), 0)， 也是按照这个执行顺序，先执行print(args)，再得到逗号表达式的结果0。
同时，通过初始化列表来初始化一个变长数组，{ (print(args), 0)… }将会展开成( (print(args1), 0), (print(args2), 0), (print(args3), 0), etc…), 最终会创建一个元素只都为0的数组int a[sizeof…(args)]。
可变参数模板类
继承方式展开参数包
可变参数模板类的展开一般需要定义2 ~ 3个类，包含类声明和特化的模板类：
#include <iostream>#include <typeinfo>using namespace std;
template<typename... A> class BMW{}; // 变长模板的声明
template<typename Head, typename... Tail> // 递归的偏特化定义class BMW<Head, Tail...> : public BMW<Tail...>{//当实例化对象时，则会引起基类的递归构造public: BMW() {
printf("type: %s\n", typeid(Head).name()); }
Head head;};
template<> class BMW<>{}; // 边界条件
int main(){ BMW<int, char, float> car;
return 0;}运行结果如下：
模板递归和特化方式展开参数包
#include <iostream>using namespace std;
template <long... nums> struct Multiply;// 变长模板的声明
template <long first, long... last>struct Multiply<first, last...> // 变长模板类{ static const long val = first * Multiply<last...>::val;};
template<>struct Multiply<> // 边界条件{ static const long val = 1;};
int main(){ cout << Multiply<2, 3, 4, 5>::val << endl; // 120
return 0;}运行结果如下：
- EOF -
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