C++2.0——语言新特性之Variadic Templates

variadic template 特性本身是一个很自然的需求，它完善了 C++ 的模板设计手段。原来的模板参数可以使类和函数的参数类型“任意化”，如果再加上“参数个数的任意化”，那么在参数方面的设计手段就基本上齐备了，有了variadic template 显然可以让设计出来的函数或是类有更大的复用性。因为有很多处理都是与“处理对象的个数”关系不大的，比如说打屏（printf），比如说比较大小（max，min），比如函数绑定子（bind，function要对应各种可能的函数就要能“任意”参数个数和类型）。如果不能对应任意个参数，那么就总会有人无法重用已有的实现，而不得不再重复地写一个自己需要的处理，而共通库的实现者为了尽可能地让自己写的类（函数）能复用在更多的场景，也不得不重复地写很多的代码或是用诡异的技巧，宏之类的去实现有限个“任意参数”的对应。

语法

void print() 
{
}

template typename... Types>
void print(const T& firstArg,const Types&... args) 
{
    cout << firstArg << " sizeof(args) " << sizeof...(args) << endl;
    print(args...);
}

模板参数Types：在模板参数 Types 左边出现省略号 ... ，就是表示 Types 是一个模板参数包（template type parameter pack）

函数参数args：函数参数args的类型定义一个模板参数包，args是一个可变参数

函数实参args：args是一个可变参数，省略号...出现在其后

sizeof...(args)：计算不定模板参数的个数

使用

1. 利用 variadic template 实现printf：

void printf(const char *s)
{
    while (*s) {
        if (*s == '%') {
            if (*(s + 1) == '%') {
                ++s;
            }
            else {
                throw std::runtime_error("invalid format string: missing arguments");
            }
        }
        std::cout << *s++;
    }
}
 
template
void printf(const char *s, T value, Args... args)
{
    while (*s) {
        if (*s == '%') {
            if (*(s + 1) == '%') {
                ++s;
            }
            else {
                std::cout << value;
                // call even when *s == 0 to detect extra arguments
                printf(s + 1, args...);
                return;
            }
        }
        std::cout << *s++;
    }
    throw std::logic_error("extra arguments provided to printf");
}

2. 利用递归继承和variadic template 实现 tuple：

template class tuple;
template
class tuple : private tuple {
    Head head;
public:
    /* implementation */
};
template<>
class tuple<> {
    /* zero-tuple implementation */
};

VS2015的测试信息：

	tuple t(1,2.1,"test");

	cout << t._Myfirst._Val << endl;
	cout << t._Get_rest()._Myfirst._Val << endl;
	cout << t._Get_rest()._Get_rest()._Myfirst._Val << endl;

输出：

参考文章：

• http://www.generic-programming.org/~dgregor/cpp/variadic-templates.html
• https://www.cnblogs.com/muxue/archive/2013/04/13/3018608.html
• https://www.bilibili.com/video/BV17b411e7rC?p=2