具有模板模板参数的模板定义，可用于特化类，例如，std::vector<std::string>或std::map<std::tree>。

Question

我希望创建一个模板类，能够容纳任何组合的容器和元素。例如，像 std::vector<std::string> 或者 std::map<std::tree> 这样的组合。

我已经尝试了许多组合，但必须承认，模板的复杂性让我不知所措。我最接近成功的尝试是这样的：

template <class Vector, template <typename, class Containee = std::string> class Container>
class GenericContainer
{
    Container<Containee> mLemario;
};

尽管到目前为止它可以编译，但当我想要实例化它时，会收到许多错误。

MyContainer<std::vector, std::string> myContainer;

我使用的方法是否正确，可以创建那种类？

- Hola Mundo

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没有 std::tree 这样的东西，因此也就不存在 std::map<std::tree>。另外，std::map 至少需要两个参数：key 和 value，即 std::map<key,value>。那么你认为 std::map 的容器是什么？它的 key、value 还是 std::pair<key,value>（这实际上是 std::map::value_type 给出的）？ - Walter

它将支持哪些功能？你将如何使用它？我问这个问题是因为不同的容器提供非常不同的、复杂度不同的功能。它们不能互换。总的来说，我认为这是一个不好的想法。 - Andriy Tylychko

Answer 1

对于 std::vector（等等）@songyuanyao提供了一个很好的答案。但是由于您还提到了std::map，所以我将添加一个简单的扩展 @songyuanyao的答案，在线。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <map>

template <template <typename...> class Container, typename Containee = std::string, typename... extras>
class GenericContainer
{
    Container<Containee, extras ...> mLemario;
    // Use 'Containee' here (if needed) like sizeof(Containee) 
    // or have another member variable like: Containee& my_ref.
};

int main()
{
    GenericContainer<std::vector, std::string> myContainer1;
    GenericContainer<std::vector, std::string, std::allocator<std::string>> myContainer2; // Explicitly using std::allocator<std::string>
    GenericContainer<std::map, std::string, int> myContainer3; // Map: Key = std::string, Value = int
}

- Jonas

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太好了！正如我所料，这不是给初学者的。目前为止它已经编译通过了。 - Hola Mundo

我发现在模板声明之外实例化函数极其困难：我正在尝试这样做：template <template <typename...> class Container，typename Containee = std::string，typename ... extras> Containee GenericContainer<>::transform_word(const Containee＆word) {} 但是无论我放什么在GenericContainer<...>里面，它都无法编译。 - Hola Mundo

它有效。我会创建另一个问题来实现我的最后一个愿望：函数专门化。 - Hola Mundo

-1 这是错误的建议/设计：Containee 不需要作为 template 参数，因为它可以直接使用 Container::value_type 来确定。同样地，extras 也不需要，因为它在 Container 中是隐含的（并且在你的类中没有被使用）。 - Walter

对于 Container=std::map，你被迫要有 Containee=Key。这没有任何意义。 - Walter

Answer 2

我希望创建一个模板类，可以容纳任何容器和被包含的元素的组合。

您应该使用参数包作为模板模板参数Container和Containee，然后它们可以与任意数量/类型的模板参数一起使用。例如：

template <template <typename...> class Container, typename... Containee>
class GenericContainer
{
    Container<Containee...> mLemario;
};

那么

GenericContainer<std::vector, std::string> myContainer1;
GenericContainer<std::map, std::string, int> myContainer2;

- songyuanyao

Answer 3

标准容器声明其元素类型的名称，因此您可以编写

template<typename Container>
class GenericContainer
{
    using Containee = typename Container::value_type;
};

您可以这样使用它：

int main()
{
    GenericContainer<std::vector<std::string>> myContainer;
}

您可以使用非默认分配器来使用这些容器，但不要轻易地创建具有不同元素类型的类似容器。这可能或可能不是您的障碍。

- Toby Speight

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我认为你的意思是Container::value_type。 - Caleth

不完全是我想要的，因为我希望std::string也是一个参数。 - Hola Mundo

@HolaMundo 首先，您没有明确指定这一点。其次，您可以轻松创建一个模板别名声明来处理这个问题。 - Walter

感谢@Walter的编辑 - 我应该更加小心！ - Toby Speight

@Walter 是的，我在我的问题的第一行中提到了：我想创建一个模板类，可以容纳任何容器和内容。例如，std::vectorstd::string或std::mapstd::tree。 - Hola Mundo

@HolaMundo 是的，但像 std::vector<std::string> 这样的类型已经是容器和包含物。 - Walter