c++ - 为什么可变参数类模板最多只能有一个参数包？

Question

有些时候我希望能写一个由一个参数化的类模板可变参数模板参数包的标点列表，例如

template<typename ...lhs, int Punct, typename ...rhs>
struct tuple_pair
{
    std::tuple<lhs...> _lhs;
    std::tuple<rhs...> _rhs;
};

或者就此而言:

template<int ...lhs, typename Punct, int ...rhs>
struct seq_pair
{
    std::integer_sequence<int,lhs...> _lhs;
    std::integer_sequence<int,rhs...> _rhs;
};

这些很可能是我想要一个肮脏的 hack 的时刻，但无论如何当然标准说我不能拥有它:§ 14.1.11:

If a template-parameter of a primary class template or alias template is a template parameter pack, it shall be the last template-parameter.

我不明白为什么会这样。在我看来，在任何实例化中，例如

tuple_pair<char,short,0,int,long> tp;
seq_pair<0,2,3,void,4,5,6> sp;

编译器也可以区分 ...lhs 参数和 ...rhs尽我所能。

我不接受任何关于标准为何如此的猜测 - 强调如此 - 但可以任何人权威地告诉我们为什么 C++ 模板机制不或这样就不能支持分离多个类模板参数包了吗？我特别想确认或驳回怀疑我忽略了一个基本的逻辑障碍。

Answer 1

可变参数模板列表不能作为一流对象进行操作。因此，使用包裹在某些模板对象中的参数包通常更方便。

这就是我将两个类型列表传递给模板类的方式:

// create an empty default implementation
template <typename LeftTuple, typename RightTuple> 
class tuplePair {};

// specialise to allow tupled lists of types to be passed in
template <typename ...LHS, typename ...RHS>
class tuplePair<tuple<LHS...>, tuple<RHS...> > 
{
   // ...
};

//or more catholically:
template <typename ...LHS, typename ...RHS, template<typename...> class tuple_template>
class tuplePair<tuple_template<LHS...>, tuple_template<RHS...>>  
{
   // ...
};

template<typename... X>
class some_other_tuple {};



int main() {
   tuplePair<tuple<char,char,char>, tuple<char,char,char>> tango_tuple;
   tuplePair<some_other_tuple<int>, some_other_tuple<char>> other_tuple;
   return 0;
}

我在任何情况下都比使用某种分隔符 (void) 更清晰。作为一般规则语义，支持列表或元组对象而不是简单地使用分隔符更强大(因为它们允许嵌套)并且更容易操作。

附录:

我会冒险给出另一个没有捕获要点的答案，特别是它不权威，希望它可能有所帮助。

我已经通读了可变参数模板提案的草稿，并扫描了 comp.std.C++ 上的所有 196 个线程，其中提到了“可变参数”这个词，似乎这种限制的唯一原因是简单性。特别是起草标准而不是实现的简单性。

我找不到任何关于您提出的泛化的讨论(允许参数包在模板参数列表中的任何位置，其后没有跟一个参数或同类参数包)。然而，讨论了其他概括，例如允许参数包扩展出现在模板特化末尾以外的地方，看起来这些讨论的时间已经用完了。

您有一个有说服力的用例吗？我真的不想成为“给我看一个用例否则我会关闭你”的恶霸，我只是感兴趣。