cpp可变参数模板

可变参数模板

内容简介

可变参数模板允许模板接收任意数量的模板参数或函数参数。它是 std::make_unique、std::make_shared、完美转发、格式化库、通用工厂函数的基础。

核心概念

template <typename... Args>
void func(Args... args)
{
}

• typename... Args：模板参数包。
• Args... args：函数参数包。
• args...：展开参数包。

基础用法

打印任意数量参数：

template <typename T>
void print_one(const T& value)
{
    std::cout << value << '\n';
}
 
template <typename... Args>
void print_all(const Args&... args)
{
    (print_one(args), ...);  // C++17 折叠表达式
}
 
int main()
{
    print_all(1, "hello", 3.14);
}

递归展开写法

C++17 前常用递归展开：

void print_all()
{
}
 
template <typename T, typename... Rest>
void print_all(const T& first, const Rest&... rest)
{
    std::cout << first << '\n';
    print_all(rest...);
}

折叠表达式

C++17 提供折叠表达式，写起来更直接：

template <typename... Args>
auto sum(Args... args)
{
    return (args + ...);
}

带初始值：

template <typename... Args>
auto sum(Args... args)
{
    return (0 + ... + args);
}

和完美转发结合

通用工厂函数：

template <typename T, typename... Args>
std::unique_ptr<T> make_object(Args&&... args)
{
    return std::make_unique<T>(std::forward<Args>(args)...);
}

这里的重点：

• Args&&... 是转发引用参数包。
• std::forward<Args>(args)... 保留每个实参的左值/右值属性。
• 这类写法和 完美转发 强相关。

最佳代码实践

• 简单参数包展开优先用 C++17 折叠表达式。
• 需要保留参数值类别时，使用 Args&&... 和 std::forward<Args>(args)...。
• 参数包函数要保持语义清楚，不要写成看不懂的模板魔法。
• 如果所有参数要求同一类型，std::initializer_list 或容器可能更简单。

错误用法

template <typename... Args>
void save(Args&&... args)
{
    use(args...);  // 错误倾向：丢失右值属性
}

更好的写法：

template <typename... Args>
void save(Args&&... args)
{
    use(std::forward<Args>(args)...);
}

注意事项

• 可变参数模板强大但容易降低可读性。
• 参数包展开位置很重要，args... 不是普通数组。
• 如果看不懂 Args&&...，先学 右值引用 和 完美转发。