CTTCG 04 Variadic Templates
可变长表达式可以对参数包逐个处理。与折叠表达式（相当于函数式编程中的 reduce，但如果用上逗号表达式就能表达 foreach）不同，可变长表达式（相当于函数式编程中的 map）不会改变参数数量，允许的形式也比折叠表达式宽松一点。
参数包（Parameter Pack）和可变长模板
模板函数可以指定参数包，用 sizeof…() 运算符可以获得参数包的数量。至少有一个参数包的模板称为可变长模板（variadic template）。
0 Pack Expansion：参数传递
参数传递。
Note
2024 年 2 月 20 日：除了作为函数参数之外，还能用作初始化列表（花括号）的参数。
1 递归：逐个处理
#include <iostream>
void print ()
{
}
template<typename T, typename... Types>
void print (T firstArg, Types... args)
{
std::cout << firstArg << '\n'; // print first argument
print(args...); // call print() for remaining arguments
}
还要留一个非模板的单参数或者零参数的函数收尾。如果收尾的函数是零参数的，可以使用 if constexpr 判断剩余参数数量，从而避免多写一个函数。
2 折叠表达式：一次性处理
Note
warning: fold-expressions only available with ‘-std=c++17’ or ‘-std=gnu++17’ (-Wc++17-extensions)
这是折叠表达式的一个例子：
template<typename... T>
auto foldSum (T... s) {
return (... + s); // ((s1 + s2) + s3) ...
}
折叠表达式可以将参数包变成一个表达式，一下子利用完了所有参数，而递归函数模板是把参数数量逐次减 1，直到计算完成。
注意折叠表达式的形式有限制：
省略号、op、pack 三者紧紧连接，省略号的位置就是优先结合的位置，表达式两端一定要加上括号。
Tip
怎么记忆结合顺序呢？在有 init 的时候，靠着 init 所在的方向结合。在没有 init 的时候，靠着 ... 所在的方向结合。
折叠表达式在形式上有限制，因此我们不能给下面的函数模板添加参数间补充空格的功能：
template<typename... Types>
void print (Types const&... args)
{
(std::cout << ... << args) << '\n'; // 能正常编译运行，但是想要在每个参数后加空格就做不到
}
这个追加空格的功能还可以用之后提到的可变长表达式实现。
示例：验证 ... 的位置会影响参数的结合顺序
以下代码中 sum 中的两行输出结果不同：
#include <cstdio>
struct Integer {
int x;
Integer(int x) : x{x} {}
friend Integer operator+(Integer a, Integer b) {
Integer c{a.x + b.x};
printf("%d+%d=%d\n", a.x, b.x, c.x);
return c;
}
};
template <typename... Ts>
Integer sum(Ts... ts) {
// return (0 + ... + ts); // #1
return (ts + ... + 0); // #2
}
int main() {
sum(Integer{2}, Integer{4}, Integer{8});
}
3 可变长表达式（Variadic Expression）：参数传递
可变长表达式可以对参数包逐个处理。与折叠表达式（相当于函数式编程中的 reduce，但如果用上逗号表达式就能表达 foreach）不同，可变长表达式（相当于函数式编程中的 map）不会改变参数数量，允许的形式也比折叠表达式宽松一点。
template<typename... T>
void addOne (T const&... args)
{
// print (args + 1...); // ERROR: 1... is a literal with too many decimal points
// print (args + 1 ...); // OK
print ((args + 1)...); // OK，个人觉得这种多加括号的行为更加保守一点
}
一个参数包用可变长表达式变形之后，仍然可以交给折叠表达式处理：
#include <iostream>
template <typename... Ts>
void print(Ts... nums) {
(..., (std::cout << nums << ' ')); // 同时用到了可变长表达式和折叠表达式
std::cout << '\n';
}
int main() {
print(1, 34, 7);
}
以上 print 函数中省略号无论是在左侧还是在右侧都不影响打印数字的顺序，这并不是它不遵守折叠表达式的结合律，而是因为逗号运算符两边的参数谁加括号都不影响真正的执行顺序。
可变长基类
C++17 允许模板类继承多个基类：
template<typename... Bases>
struct Overloader : Bases...
{
using Bases::operator()...; // OK since C++17
};
这是 cppreference 上面可以见到的一种访问 std::variant 前，将 lambda 表达式装入 visitor 的写法。
可变长模板的应用
a) 可变长表达式可以用于先用下标访问元素，再将结果交给参数包函数模板打印。
b) 通过给类增加参数包，可以实现 std::variant。
c) 可以用于 deduction guide：
namespace std {
template<typename T, typename... U> array(T, U...)
-> array<enable_if_t<(is_same_v<T, U> && ...), T>,
(1 + sizeof...(U))>;
}
这个推导指引检查了初始化列表是否为同类型参数，使得 std::array 在某些场合可以省略参数列表：std::array a{42,45,77};