c++ - 如何解决这个不明确的模板构造函数调用？

Question

我有一个矩阵类模板:

#include <iostream>
#include <array>
#include <initializer_list>
#include <utility>
#include <type_traits>
#include <cstddef>

enum ColumnFill {
    COLUMNS
};

template <typename T, std::size_t M, std::size_t N>
struct TMatrixMxN {
    TMatrixMxN(T x = T(0)) {
        std::cout << "Default" << std::endl;
    }

    TMatrixMxN(std::initializer_list<T> values) {
        std::cout << "Row initializer" << std::endl;
    }

    TMatrixMxN(std::initializer_list<T> values, ColumnFill dummy) {
        std::cout << "Column initializer" << std::endl;
    }

    TMatrixMxN(std::initializer_list<std::initializer_list<T>> values) {
        std::cout << "Value initializer" << std::endl;
    }

    TMatrixMxN(const std::array<std::array<T, N>, M> &values) {
        std::cout << "From array" << std::endl;
    }

    TMatrixMxN(const TMatrixMxN<T, M - 1, N - 1> &x) {
        std::cout << "From lower dimension" << std::endl;
    }

    TMatrixMxN(const TMatrixMxN &x) {
        std::cout << "Copy" << std::endl;
    }

    TMatrixMxN(TMatrixMxN &&x) {
        std::cout << "Move" << std::endl;
    }
};

typedef TMatrixMxN<float, 1, 1> Matrix1x1;
typedef TMatrixMxN<float, 2, 2> Matrix2x2;
typedef TMatrixMxN<float, 3, 3> Matrix3x3;
typedef TMatrixMxN<float, 3, 1> Matrix3x1;

在我使用任何维度为 1 的矩阵之前，一切都很好:

int main() {
    std::array<std::array<float, 3>, 3> arr{{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}}};
    Matrix3x3 m1;
    Matrix3x3 m2({1, 2, 3});
    Matrix3x3 m3({1, 2, 3}, COLUMNS);
    Matrix3x3 m4({{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}});
    Matrix3x3 m5(arr);
    Matrix3x3 m6(Matrix2x2({{1, 2}, {3, 4}}));
    Matrix3x3 m7(m6);
    Matrix3x3 m8(std::move(m7));

    std::cout << std::endl;

    TMatrixMxN<float, 3, 2>({{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}});

    std::cout << std::endl;

    // PROBLEMS:
    Matrix3x1({{1}, {2}, {3}});  // error: ambiguous
    Matrix1x1({{1}});            // error: ambiguous
}

我不知道如何很好地解决这个问题(我希望那些调用调用value-initializer 构造函数)

当使用 g++ -std=c++11 Ambiguous.cpp 编译时，编译器认为以下构造函数是 3x1 矩阵的候选对象:move、copy 、从低维、值初始化器、行初始化器。对于 1x1 矩阵，它还列出了 from-array 和 default。

我尝试过的事情:

• 使用 SFINAE 做一个重载条件，T 必须是算术类型 (std::is_arithmetic)，因为我认为它有时可能认为它是一个 initializer_list，但它没有任何改变。我意识到这是一个无用的检查，因为它实际上已经很好地知道 T 在这个例子中是 float 的
• 向这些构造函数添加 显式 关键字:value-initializer、row-initializer、column-initializer , from-array, and from-lower-dimension, 因为我认为有一些隐式调用正在进行，但它也没有改变任何东西
• 制作一个 typedef“fil”(作为“float initializer list”)并将代码转换为 {fil{1}}，因为我意识到花括号的东西可能不会被解释为初始化列表- 然后它按预期工作。但是，我认为此修复还不够好。

完全可以做到吗？

Answer 1

单维情况下的歧义存在于这两个构造函数之间:

TMatrixMxN(std::initializer_list<T> values);
TMatrixMxN(std::initializer_list<std::initializer_list<T>> values)

因为 {{1}, {2}, {3}}也可以解释为 {1, 2, 3} 的过于激进的支撑版本.请注意，它不是大小 N或 M重要的是，这仍然失败:

Matrix3x3 m9({{1}, {2}, {3}}); // same error

最简单的解决方案是通过将不太需要的构造函数转换为具有虚拟参数的构造函数模板来消除歧义:

template <size_t _=M>
TMatrixMxN(std::initializer_list<T> values) {
    std::cout << "Row initializer" << std::endl;
}

我们实际上并没有改变任何东西——我们只是把它变成了一个模板。现在，如果两个构造函数匹配，initializer_list<initializer_list<T>>一个将是首选，因为它不是模板。如果你想为 M==1 禁用这个或 N==1 , 你可以添加 enable_if_t也进去了:

template <size_t m=M, size_t n=N, class = std::enable_if_t<(m != 1 && n != 1)>>
TMatrixMxN(std::initializer_list<T> values) {
    std::cout << "Row initializer" << std::endl;
}