為什么模板模板參數不能按預期工作？

Question

#include <vector>

template
<
    typename T,
    typename Alloc,
    template<typename, typename> class Left
>
Left<T, Alloc>&&
operator <<(Left<T, Alloc>&& coll, T&& value)
{
    coll.push_back(std::forward<T>(value));
    return std::forward<Left<T, Alloc>>(coll);
}

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> c1;
    c1 << int(8);
}

VS 2015的輸出：

錯誤C2678：二進制'<<'：未找到采用'std :: vector>類型的左手操作數的運算符（或沒有可接受的轉換）

為什么模板模板參數不能按預期工作？

Answer 1

您的函數接受一個右值引用，但是您傳遞了一個左值-Left Left<T, Alloc>&& 不是轉發引用，因此用std::forward等將其視為不正確。 現在，我們將禁止使用集合rvalue來簡化事情：

template<
    typename T,
    typename Alloc,
    template<typename, typename> class Left
>
Left<T, Alloc>& operator <<(Left<T, Alloc>& coll, T&& value) {
    coll.push_back(std::forward<T>(value));
    return coll;
}

上面的步驟更近了一步，但如果為value傳遞了左value ， 則將不起作用 。 一種選擇是對Left強制使用正確的參數：

template<
    typename T,
    typename Alloc,
    template<typename, typename> class Left
>
Left<typename std::decay<T>::type, Alloc>&
operator <<(Left<typename std::decay<T>::type, Alloc>& coll, T&& value) {
    coll.push_back(std::forward<T>(value));
    return coll;
}

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這行得通，但並沒有給我們提供支持集合右值的任何簡便方法。 IMO的正確解決方案是停止使用模板模板，並通過static_assert確認容器的value_type與T匹配，或者如果不匹配，則操作員將SFINAE刪除：

template<typename Coll, typename T>
Coll& operator <<(Coll& coll, T&& value) {
    static_assert(std::is_same<
            typename std::decay<T>::type,
            typename Coll::value_type
        >::value,
        "T does not match Coll::value_type"
    );
    coll.push_back(std::forward<T>(value));
    return coll;
}

在線演示

要么

template<typename Coll, typename T>
typename std::enable_if<std::is_same<
        typename std::decay<T>::type,
        typename Coll::value_type
    >::value,
    Coll&
>::type
operator <<(Coll& coll, T&& value) {
    coll.push_back(std::forward<T>(value));
    return coll;
}

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完成此操作后，現在如果您決定要支持集合右值，那么這很簡單。 以static_assert實現為例：

template<typename Coll, typename T>
Coll&& operator <<(Coll&& coll, T&& value) {
    static_assert(std::is_same<
            typename std::decay<T>::type,
            typename std::decay<Coll>::type::value_type
        >::value,
        "T does not match Coll::value_type"
    );
    coll.push_back(std::forward<T>(value));
    return std::forward<Coll>(coll);
}

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注意，上述實現只允許使用與 Coll::value_type 完全匹配的運算符，但允許將任何可轉換為 Coll::value_type內容合理地實現–實施此方法，只需將std::is_same替換為std::is_convertible