C++：模板参数推导通过模板函数作为参数传递给其他模板函数时

Question

我的示例代码下面的代码片段：

的想法是，有一个容器类，这里所谓的Box，那我们可能要通过mapping函数对当前内容创建此容器的新版本。

#include <iostream> 
#include <tuple> 

template <typename TContent> 
class Box 
{ 
    TContent d_content; 

    public: 

    Box(TContent content) 
    : 
    d_content(content) 
    {} 

    TContent content() const 
    { 
    return d_content; 
    } 

    template <typename Function> 
    auto transform(Function fun) -> decltype(Box{fun(d_content)}) 
    { 
    return Box{fun(d_content)}; 
    }; 

}; 

template <typename TElem> 
std::tuple<TElem, TElem> toTuple(TElem thing) 
{ 
    std::cout << "Transforming " << thing << "to tuple.\n"; 
    return std::make_tuple(thing, thing); 
} 

int main() { 
    std::cout << "Hello World!\n"; 

    Box<int> mybox{10}; 
    Box<int> box2 = mybox.transform([](int content){ return content * 2;}); 
    std::cout << "Transformed box: " << box2.content() << '\n'; 
    Box<std::tuple<int, int>> box3 = mybox.transform(&toTuple); // <- Template argument deduction/substitution fails here! 
    std::cout << "Transformed box: " << std::get<0>(box3.content()) << '\n'; 
} 

Try it out here

在管线42，在其中创建BOX3，模板参数推导/置换失败：

main.cpp: In function 'int main()': 
main.cpp:42:60: error: no matching function for call to 'Box<int>::transform(<unresolved overloaded function type>)' 
    Box<std::tuple<int, int>> box3 = mybox.transform(&toTuple); 
                  ^
main.cpp:22:8: note: candidate: template<class Function> decltype (Box<TContent>{fun(((Box<TContent>*)this)->Box<TContent>::d_content)}) Box<TContent>::transform(Function) [with Function = Function; TContent = int] 
    auto transform(Function fun) -> decltype(Box{fun(d_content)}) 
     ^~~~~~~~~ 
main.cpp:22:8: note: template argument deduction/substitution failed: 
main.cpp:42:60: note: couldn't deduce template parameter 'Function' 
    Box<std::tuple<int, int>> box3 = mybox.transform(&toTuple); 
                  ^

exit status 1 

这似乎是试图通过一个模板函数时的情况下（函数模板？）到一个本身需要模板参数参数的函数。

迄今为止发现的避免这种情况的唯一方法是将所有模板函数包装在lambdas或其他非模板函数中。这当然不是最理想的，因为它引入了大量的样板。

为什么模板参数推导失败在这种情况下，是有没有办法改变Box类的代码（和/或它的transform成员函数），以确保模板参数推导确实工作？

（给出的代码是C++ 11作为repl.it尚不支持C++ 14。在C++ 14的主要区别将是的transform尾随返回类型可以被省略。该错误，但是，仍然是相同的，我很高兴与解决方案（只）工作在C++ 14为好）

Answer 1

在您的例子在这里：。

template <typename Function> 
auto transform(Function fun) -> decltype(Box{fun(d_content)}) 

Box是一类模板，不是班级。在课堂上，Box是注入类名称，它总是专指Box<TContent>。因此，如果您需要更改类型（因为transform可能非常需要），但这不起作用。你需要指定Box您可以根据什么Function是：

template <class Function, 
    class U = std::result_of_t<Function&(TContent)>> 
Box<U> transform(Function fun) 
{ 
    return Box<U>{fun(d_content)}; // or even better, Box<U>{std::invoke(fun, d_content)} 
}; 

的第二个问题是，当你把它叫做：

Box<std::tuple<int, int>> box3 = mybox.transform(&toTuple); 

toTuple是一个函数模板，而不是一个函数。你不能将它传递给另一个函数模板，因为它没有类型，所以不能推导出它。像以前一样，你需要指定toTuple你想要的：

Box<std::tuple<int, int>> box3 = mybox.transform(toTuple<int>); 

或包裹了整个事情的拉姆达（这是一个简化的实施不关心拷贝，引用或SFINAE）：

Box<std::tuple<int, int>> box3 = mybox.transform([](auto x) { return toTuple(x); });