如何在 c++17 中使用嵌套的 static 模板结构

Question

我想要实现的是使用一个结构作为另一个结构的模板参数，而不需要实例化，这样这一切都发生在编译时。 例如：

template<int v>
struct Container {
    static const int value = v;
};

template<Container a, Container b>
struct BiggerContainer {
    static const int value = a.v > b.v ? a.v : b.v;
};

int main() {
std::cout << BiggerContainer<Container<42>, Container<42>>::value << std::endl;

return 0;
}

我使用此代码得到的错误如下：

./code.cpp: In function 'int main()':
./code.cpp:44:61: error: type/value mismatch at argument 1 in template parameter list for 'template<Container<...auto...> a, Container<...auto...> b> struct BiggerContainer'
   44 |     std::cout << BiggerContainer<Container<42>, Container<42>>::value << std::endl;
      |                                                             ^~
./code.cpp:44:61: note:   expected a constant of type 'Container<...auto...>', got 'Container<42>'
./code.cpp:44:61: error: type/value mismatch at argument 2 in template parameter list for 'template<Container<...auto...> a, Container<...auto...> b> struct BiggerContainer'
./code.cpp:44:61: note:   expected a constant of type 'Container<...auto...>', got 'Container<42>'

我在这里做错了什么？ 这个错误到底是什么意思我可以改变什么来得到我正在尝试的东西？

谢谢！

Answer 1

你可能有：

template <int v>
struct Container {
    static const int value = v;
};
// template <int v> using Container = std::integral_constant<int, v>;

template <typename lhs, typename rhs>
struct Max
{
    static const int value = lhs::value > rhs::value ? lhs::value : rhs::value;
};

int main() {
    std::cout << Max<Container<42>, Container<42>>::value << std::endl;
}

Answer 2

在 C++17 中，您不能使用 class 或 struct 作为非类型模板参数。 非类型参数必须是整数、指针、枚举或引用。 这在 C++20 中发生了变化。

具体来说，以下声明将BiggerContainer参数化为结构的值，这是不可能的。

template<Container a, Container b>
struct BiggerContainer

代码还有一些其他问题，但这是导致您不得不重新设计的主要问题。

Answer 3

问题是在 BiggerContainer 的模板BiggerContainer中，您需要为Container指定模板 arguments （ template<Container, Container>没有用于Container的模板 arguments ）。

一种替代方法是使用模板 function，如下所示：

template<int v1, int v2>
int BiggerContainer(Container<v1> a, Container<v2> b)
{
    return a.value > b.value ? a.value : b.value;
}

然后像这样调用它：

BiggerContainer(Container<42>(), Container<42>()); // No need to add '::value'

注意：必须调用构造函数Container<val>()而不仅仅是Container<val>类型。 （因为我们传递的是一个值，而不是一个类型）

该解决方案的问题在于它返回一个 int （值类型），而不是Container ，但对于某些用途来说可能没问题。