使用多个模板参数包的部分模板特化

Question

使用多个模板参数包的部分模板特化

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继续学习可变参数模板，我遇到了另一个问题。

假设有以下模板类：

template < typename T >
struct foo 
{
    //default implementation
};

可以对可变模板实例进行部分特化，例如：

template < template < typename ... > class T, typename ...Args >
struct foo< T< Args... > >
{
    //specialized implementation
};

有了这个，foo< int >将对应于默认实现，foo< std::tuple< int，char >>将对应于专门的实现。

然而，当使用多个模板参数时，情况变得更加复杂。例如，如果我们有以下模板类

template < typename T, typename U >
struct bar {};

如果像我们对foo所做的那样部分专门化它，我们将无法实现。

template < template < typename ... > class T, typename ...TArgs,
           template < typename ... > class U, typename ...UArgs >
struct bar< T< TArgs... >, U< UArgs... > > {};

//This would correspond to the specialized version with
//T=std::tuple,
//TArgs=int,char
//U=std::tuple,
//UArgs=float
bar< std::tuple< int, char >, std::tuple< float > > b;

事实上，如果我没记错的话，在模板参数列表中我们只能有一个模板参数包，并且它必须位于末尾。我理解在模板声明中这是强制性的原因，但对于某些部分模板特化（比如上面的例子），这不应该成为问题。

是否可能使用多个模板参数包来实现部分模板特化？

编辑: 现在我感到有点傻...我上面给出的代码可以完美编译(至少在gcc 4.5下是可以的)。我遇到的编译错误不是因为多个参数包，而是因为它们作为成员函数参数的使用。在bar的部分特化中，我尝试定义一个同时接受TArgs和UArgs参数的成员函数:

template < template < typename ... > class T, typename ...TArgs, 
           template < typename ... > class U, typename ...UArgs >
struct bar< T< TArgs... >, U< UArgs... > >
{
    void method( TArgs... targs, UArgs... uargs ) //compile error here
    {
    }
};

在成员函数声明中，gcc给出了错误提示：

参数包必须在参数列表末尾。

据我所知，编译器应该能够为给定的模板实例定义正确的成员函数，例如bar< std::tuple< int, char >, std::tuple< float > >应该包含一个成员函数void method( int, char, float )。我做错了什么吗？或者我试图做一些不可能的事情吗？如果是这样，有没有一个很好的理由说明为什么这不可能？

- Luc Touraille

不错，我不知道你可以将模板列表的一部分或全部指定为模板本身。 - JAB

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Ise Wisteria · Accepted Answer

也许我的回答不能直接解决你的问题，但是以下代码在我测试的ideone(gcc-4.5.1)上编译成功了。

#include <cstdio>
#include <tuple>

template< class, class > struct S {
  S() { puts("primary"); }
};

template<
  template< class... > class T, class...TArgs
, template< class... > class U, class...UArgs
>
struct S< T< TArgs... >, U< UArgs... > > {
  S() { puts("specialized"); }
};

int main()
{
  S< int, int >  p;                                       // "primary"
  S< std::tuple< int, char >, std::tuple< float > >  s;   // "specialised"
}

我不确定这段代码是否严格符合规范，但根据我阅读的N3225 14.5.3，我找不到提到模板参数包必须是最后一个模板参数的语句。

编辑：
我重新阅读了N3225，并找到了以下声明：

8.3.5/4 如果parameter-declaration-clause以省略号或函数参数包（14.5.3）结尾，则参数数量应等于或大于没有默认参数并且不是函数参数包的参数数量。 14.8.2.5/10 [注意：函数参数包只能出现在parameter-declaration-list（8.3.5）的末尾。-end note]

所以，正如你所提到的，函数参数包必须是最后一个参数，不幸的是。类模板的非模板成员函数在实例化时（完全特化）成为该类的普通函数。因此，我希望这个问题中的代码可以逻辑上编译，作为一个特殊情况。