Варіативний шаблон

В програмуванні, варіативний шаблон — зі змінною кількістю аргументів.

Варіативні шаблони підтримуються мовою (починаючи з стандарту ), та мовою програмування D.

Синтаксис варіативного шаблону в мові C++11 в загальному випадку наступний:

template<typename... Values> class tuple; // нуль або більше аргументів 

Якщо потрібно заборонити використання шаблону без параметрів, то використовують наступний підхід, що вимагає використання як мінімум одного параметра:

template<typename First, typename... Rest> class tuple; // один або більше аргументів 

Варіативні шаблони також можуть застосовуватися з функціями:

template<typename... Params>  void printf(const std::string &str_format, Params... parameters); 

Часто використовують рекурсивний виклик варіативних шаблонів. Самі варіаційні параметри не є доступними для реалізації функції або класу. Тому для реалізації заміни звичного printf через варіативний шаблон у C++11 типовим підходом буде такий:

// базовий варіант void printf(const char *s) {  while (*s) {  if (*s == '%') {  if (*(s + 1) == '%') {  ++s;  }  else {  throw std::runtime_error("неправильний формат рядка: відсутні аргументи");  }  }  std::cout << *s++;  } }  // рекурсивний template<typename T, typename... Args> void printf(const char *s, T value, Args... args) {  while (*s) {  if (*s == '%') {  if (*(s + 1) == '%') {  ++s;  }  else {  std::cout << value;  s += 2; // зрозуміло, що це працюватиме лише з 2-х символьними специфікаторами ( %d, %f, і т.п. ); але не з %5.4f і т.п.  printf(s, args...); // буде викликатися навіть для *s рівного nullptr, але не робитиме нічого, просто ігноруватиме аргументи  return;  }  }  std::cout << *s++;  }  } 

Зауважте, що побудована з застосуванням варіативного шаблону версія printf викликає себе рекурсивно або (коли список аргументів args… буде порожній) викликає базовий варіант.

Приклад

Приклад короткої програми на мові С++ де застосовано варіативний шаблон, що підраховує суму змінного числа аргументів:

#include <iostream> template<typename T> T SUM(T v) {  return v; } template<typename T, typename T1, typename... Ts> T SUM(T v, T1 v1, Ts... vs) { return v + SUM(v1, vs...); } int main(int argc, char**) {  std::cout << SUM(2, 2) << std::endl;  std::cout << SUM(argc, 1, 2, 3) << std::endl; } 

Вирази згортання і варіативні шаблони

У стандарті C++17 з'явились вирази згортання (англ. fold expressions), що значно полегшують використання технології варіативних шаблонів. Наприклад, з їх використанням код функції SUM може мати такий вигляд:

template<typename ...Ts> //C++17

//Універсальні посилання на кожен з параметрів

auto SUM(Ts&& ... param){

return (std::forward<Ts>(param) + ... + 0); //Приймає вигляд (param1 + (param2 + (...(0)))

//Зверніть увагу: 0 виступає в ролі нейтрального значення

}

Розглянемо можливий виклик функції:

int main(int argc, char *argv[])

{

constexpr int a = 100;

std::cout<<SUM(10, 20, a); //Результат: 130

}

Див. також

• Варіативна функція
• Варіативний макрос