同时具有"聚合初始化"和"模板推导"

Have both Aggregate Initialization and Template Deduction

本文关键字：quot 初始化      更新时间：2023-10-16

背景：

C++17有两个伟大的特性：聚合初始化和模板类型推导(用于类(。聚合初始化允许您在不复制或移动字段的情况下实例化字段，模板类型推导使您不必指定参数的类型。

下面代码中的Wrapper类就是一个例子。只要HAVE_MOVE_AND_COPY未定义，它就有聚合初始化，但模板类型推导就不起作用。

另一方面，如果定义了HAVE_MOVE_AND_COPY，则模板类型推导有效，但聚合初始化中断。我怎么能两者都有？

#include <cstdio>
#include <utility>
template<class T> 
struct Wrapper {
T value;
#ifdef HAVE_MOVE_AND_COPY
Wrapper(T const & val) : value{val} {}
Wrapper(T && val) : value{std::move(val)} {}
#endif
Wrapper(Wrapper const &) = default;
Wrapper(Wrapper &&) = default;

};
struct VocalClass {
VocalClass() { puts("VocalClass()"); }
VocalClass(VocalClass const&) { puts("VocalClass(VocalClass const &)"); }
VocalClass(VocalClass &&) { puts("VocalClass(VocalClass &&)"); }
};
int main() {
Wrapper<VocalClass> w { VocalClass() }; 
#ifdef TRY_DEDUCTION
Wrapper w2 { VocalClass() }; 
#endif
}

示例：

不会发生移动或复制，但您没有模板推导：

$ c++ -std=c++17 example.cc && ./a.out
VocalClass()

有模板推导，但VocalClass被移动：

$ c++ -DHAVE_MOVE_AND_COPY -DTRY_DEDUCTION -std=c++17 example.cc && ./a.out 
VocalClass()
VocalClass(VocalClass &&)
VocalClass()
VocalClass(VocalClass &&)

如果没有HAVE_MOVE_AND_COPY，模板类型的扣除将中断：

sky@sunrise:~$ c++ -DTRY_DEDUCTION -std=c++17 example.cc && ./a.out 
example.cc: In function ‘int main()’:
example.cc:27:31: error: class template argument deduction failed:
Wrapper w2 { VocalClass() };
^
example.cc:27:31: error: no matching function for call to ‘Wrapper(VocalClass)’
example.cc:12:5: note: candidate: ‘template<class T> Wrapper(Wrapper<T>&&)-> Wrapper<T>’
Wrapper(Wrapper &&) = default;
^~~~~~~
example.cc:12:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
example.cc:27:31: note:   ‘VocalClass’ is not derived from ‘Wrapper<T>’
Wrapper w2 { VocalClass() };
^
example.cc:11:5: note: candidate: ‘template<class T> Wrapper(const Wrapper<T>&)-> Wrapper<T>’
Wrapper(Wrapper const &) = default;
^~~~~~~
example.cc:11:5: note:   template argument deduction/substitution failed:
example.cc:27:31: note:   ‘VocalClass’ is not derived from ‘const Wrapper<T>’
Wrapper w2 { VocalClass() };
^
example.cc:5:8: note: candidate: ‘template<class T> Wrapper(Wrapper<T>)-> Wrapper<T>’
struct Wrapper {
^~~~~~~
example.cc:5:8: note:   template argument deduction/substitution failed:
example.cc:27:31: note:   ‘VocalClass’ is not derived from ‘Wrapper<T>’
Wrapper w2 { VocalClass() };

问题

有没有什么方法可以同时进行模板类型推导和聚合初始化？

首先，术语是"类模板参数推导">

其次，您需要的是推导指南：

template<class T> 
struct Wrapper {
T value;
};
template <typename T>
Wrapper(T) -> Wrapper<T>; // this is a deduction guide

如果没有构造函数，您需要一些其他方法来指导推导。这就是它的目的，它允许：

Wrapper w{4}; // ok, Wrapper<int>

您对术语"；合计"；方法

首先，您正在进行的操作称为列表初始化。如果实例的类型为聚合，则列表初始化仅聚合初始化实例。聚合初始化允许您使用初始化器列表按顺序初始化基类和/或类的成员。

来自cppreference:

聚合是以下类型之一：

  • 数组类型
  • 类类型(通常为结构或联合(，具有
    • 没有用户提供、继承或显式构造函数(允许显式默认或删除构造函数(
  • 没有虚拟、私有或受保护的基类(自C++17以来(
  • 没有虚拟成员函数
  • 没有默认的成员初始值设定项

第二个要点适用于此处。由于在定义HAVE_MOVE_AND_COPY时，您有一个用户提供的构造函数(由用户编写而不是由编译器生成的构造函数(，因此您的类型不是聚合，编译器将只查找用于初始化实例的构造函数。

Barry介绍了如何使用类模板参数推导进行聚合。

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