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C++11的可变参数模板

2023-06-29 03:35:43 深夜i -- --

C++11 可变参数模板变参模板模板元编程参数包

C++11中引入了可变参数模板，允许我们在一个函数或者类模板中传递任意数量任意类型的参数，并且使用这些参数进行操作。这个特性在某些场合下非常有用，比如编写一个通用的日志库或者实现一个通用的数据结构。

可变参数模板的基本语法是在模板参数列表中使用省略号（`...`），并在函数体或类模板中使用模板参数展开运算符（`...`）来操作参数列表。

例如，下面的代码定义了一个函数模板`print`，它可以输出任意数量任意类型的参数：


template<typename T, typename... Args>
void print(const T& first, const Args&... args)
{
  std::cout << first;
  if constexpr (sizeof...(Args) > 0) {
    print(args...);
  }
}

在这个例子中，我们使用了递归调用来处理参数列表。首先输出第一个参数，然后通过展开运算符（`...`）将剩余的参数继续传递给`print`函数，直到参数列表为空为止。

我们可以用`print`函数输出任意数量任意类型的参数，例如：


print(1, "Hello World", 3.14, 'a');

这会输出：

1Hello World3.14a

除了函数模板，我们还可以使用可变参数模板来定义类模板。例如，下面的代码定义了一个泛型的栈（stack）数据结构，它可以存储任意数量任意类型的元素：


template<typename... T>
class Stack
{
public:
  void push(const T&... args)
  {
    (m_data.push_back(args), ...);
  }
  void pop()
  {
    m_data.pop_back();
  }
  const T& top() const
  {
    return m_data.back();
  }
  bool empty() const
  {
    return m_data.empty();
  }
private:
  std::vector<T...> m_data;
};

这个栈类中使用了模板参数展开运算符（`...`）来定义泛型的`vector`，并使用逗号运算符来在一行中依次将元素插入到`vector`中。我们可以像下面这样使用这个栈类：


Stack<int, std::string, double> s;
s.push(1, "Hello", 3.14);
s.push(2, "World", 2.71);
while (!s.empty()) {
  std::cout << s.top() << std::endl;
  s.pop();
}

这会输出：

2 World 2.71 1 Hello 3.14

可变参数模板是C++11中非常有用的一个新特性。通过使用可变参数模板，我们可以编写更加通用、灵活的代码，使我们的代码更具可扩展性和复用性。

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