可变参数模板通过参数包和递归或逗号表达式展开,支持任意数量类型参数的函数类设计。

在C++11中,可变参数模板(Variadic Templates)允许你编写支持任意数量、任意类型参数的函数和类。它通过递归展开参数包(parameter pack)来实现,是实现泛型编程的重要工具。
可变参数模板使用省略号 ... 来定义模板参数包和函数参数包。
例如,定义一个接受任意数量参数的函数模板:
template<typename... Args>
void print(Args... args) {
// args 是一个参数包
}
这里的 Args... 是模板参数包,args... 是函数参数包。
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要使用参数包,必须将其展开。常见方法包括递归调用和逗号表达式展开。
1. 递归终止 + 递归展开
定义一个空函数作为递归终点:
void print() {
// 终止递归
}
template<typename T, typename... Args>
void print(T first, Args... rest) {
std::cout << first << std::endl;
print(rest...); // 递归处理剩余参数
}
调用 print(1, "hello", 3.14) 会依次输出每个值。
2. 使用逗号表达式和初始化列表展开(C++11常用技巧)
避免递归,用数组初始化触发表达式展开:
template<typename... Args>
void print(Args... args) {
int dummy[] = { (std::cout << args << std::endl, 0)... };
static_cast<void>(dummy); // 避免警告
}
这里 (..., 0) 将每个 cout << arg << endl 转为一个返回0的表达式,打包成初始化列表。
可变参数模板常用于日志、构造函数转发、工厂函数等。
例子:构建字符串拼接函数
#include <iostream>
#include <sstream>
template<typename... Args>
std::string concat(Args... args) {
std::ostringstream oss;
int dummy[] = { (oss << args, 0)... };
static_cast<void>(dummy);
return oss.str();
}
调用 concat("Hello", " ", "World", 2024) 返回拼接后的字符串。
结合 std::forward 可实现参数的完美转发,常用于包装构造函数:
template<typename... Args>
void wrapper(Args&&... args) {
some_function(std::forward<Args>(args)...);
}
这种模式广泛用于 std::make_shared、emplace_back 等标准库函数中。
基本上就这些。掌握参数包的定义、递归展开和逗号表达式技巧,就能灵活使用C++11的可变参数模板处理任意参数数量的函数。
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