c++ - 为什么这个模板参数不可推导？

Question

编辑:我在使用 SFINAE 时犯了一个简单的错误。修复解决了我在下面提到的编译器错误。但是，我仍然很好奇为什么在这种情况下无法推导模板参数。

我想编写一个 C++14 模板元程序来计算 std::integer_sequence 的最大公约数 (GCD) .经过一番修改后，我想出了这个几乎完整的例子:

template <typename T, T A, T B, T... Ints>
struct GCD<std::integer_sequence<T, A, B, Ints...>> : 
       GCD<typename std::integer_sequence<T, GCD_pair<T, A, B>::value, Ints...>> {};

template <class T, T A, T B>
struct GCD<std::integer_sequence<T, A, B>> : 
       GCD_pair<T, A, B> {};

int main() {      
  using seq = std::integer_sequence<int, 65537, 5, 10>;
  cout << GCD<seq>::value << endl;
  return 0;
}

我只是剥离整数序列的前两个元素，并使用待写的GCD_pair找到它们的GCD。元功能。然后我申请GCD结果 GCD_pair和其余元素。

GCD_pair 的“明显”实现不编译:

// This does not work:
// type 'T' of template argument '0' depends on a template parameter
template <typename T, T M, T N>
struct GCD_pair : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

template <typename T, T M>
struct GCD_pair<T, M, 0> : std::integral_constant<T, M> {};

所以我使用 SFINAE 尝试了另一种可能的实现方式:

// This doesn't work either:
// template parameters not deducible in partial specialization
template <typename T, T M, T N, typename = void>
struct GCD_pair : std::integral_constant<T, M> {};

template <typename T, T M, T N, typename std::enable_if<(M % N != 0)>::type>
struct GCD_pair<T, M, N, void> : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

编辑:我犯了一个错误。请参阅下面更正我对 SFINAE 的使用的答案。但我仍然对我的问题感到好奇:

为什么模板参数是typename std::enable_if<(M % N != 0)>::type不可推导？ 原则上永远 是不可推导的，还是可以在实践中推导诸如本例中的参数实际上？换句话说，这可以被视为编译器实现监督吗？

就其值(value)而言，我能够实现 a slightly different version通过本质上“隐藏”条件( M % N != 0 )在 bool模板参数。但是，我认为以上两种都是合理的实现方式，因为 operator%并与 0 进行比较与 operator!=对于 C++ 的所有整数类型都有完美的定义。

Answer 1

应该是:

template <typename T, T M, T N>
struct GCD_pair<T, M, N, typename std::enable_if<(M % N != 0)>::type>
    : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

因为你使用的是C++14，你也可以使用std::enable_if_t来简化它:

template <typename T, T M, T N>
struct GCD_pair<T, M, N, std::enable_if_t<(M % N != 0)>>
    : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

在这两种情况下，如果条件 (M % N != 0)适用，主模板和特化一旦实例化都是有效的，但是特化更特化，因此被选中。
另一方面，如果条件不适用，由于 sfinae 规则，特化会被静默丢弃，但主模板仍然有效并因此被选中。

另请注意 type在 typename std::enable_if<(M % N != 0)>::type是void当条件为真时。
因此，您的模板参数列表在理论上应该是:

template <typename T, T M, T N, void>
struct GCD_pair<T, M, N, void>: std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

然而，void不允许作为非类型模板参数。

最后，根据我们的标准:

A partial specialization matches a given actual template argument list if the template arguments of the partial specialization can be deduced from the actual template argument list

还有:

If the template arguments of a partial specialization cannot be deduced because of the structure of its template-parameter-list and the template-id, the program is ill-formed.

在您的情况下，由于明显的原因无法推导出特化的第四个参数。即使它是有效的(它不是，因为它导致如上所述的 void)，您得到的是一个类型或一个您没有实际类型或值的非类型参数。
假设您具有以下专业:

template <typename T, T M, T N, int>
struct GCD_pair<T, M, N, void> : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

编译器如何推导出最后一个模板参数的值？
它不能，这或多或少是你的情况。如果条件为std::enable_if，它可能更应该检测参数列表格式错误的事实。是有效的，无论如何都是错误，并且您将其中之一从编译阶段中取出。

你会从中受益的是这样的:

template <typename T, T M, T N, typename = std::enable_if_t<(M % N != 0)>>
struct GCD_pair<T, M, N, void> : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

或者这个:

template <typename T, T M, T N, std::enable_if_t<(M % N != 0)>* = nullptr>
struct GCD_pair<T, M, N, void> : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

无论如何，它们都无效，因为偏特化中不允许使用默认参数。