我可以使用模板别名作为模板模板参数吗？

Question

我可以使用模板别名作为模板模板参数吗？

template <template <typename...> class> struct foo {};

template <typename T> using simple_ptr = std::unique_ptr<T>;

foo<std::unique_ptr> a; // this doesn't work, std::unique_ptr has two parameters
foo<simple_ptr> b; // does this work?

Answer 1

是的，这显然是允许的。根据我能找到的即将发布的标准的最新草案，指出

模板模板参数的模板参数应是类模板或别名模板的名称[...]。

不过，别名模板目前似乎很少受支持，因此您可能有使其与大多数编译器一起工作时遇到一些麻烦。

Answer 2

阅读原始问题的人可能正在编写使用模板模板参数作为元函数的结构，如下面的清单所示。

template <int T>
struct integer
{
        using value = T;
};

template <class T, class U, template <class...> class Function>
struct binary_op
{
        // Works for add_1, but not add_2
        using type = typename Function<T, U>::type;

        // Works for add_2, but not add_1
        using type = Function<T, U>;
};

template <class T, class U>
struct add_1;

template <int T, int U>
struct add_1<integer<T>, integer<U>>
{
        using type = integer<T + U>;
};

template <class T, class U>
using add_2 = typename add_1<T, U>::type;

add_1 和 add_2 都是元函数，让我们

• 以嵌套 typedef 的示例来区分 add_1 - style 元函数（c++03 支持）
• add_2 作为模板别名样式 元函数（需要 c++11）的示例

二进制操作 struct 可以与模板别名样式 或嵌套 typedef-style 元函数一起使用，但不能同时使用两者。在这个答案中，我展示了如何重写此类 TMP 代码以避免此问题。

假设您希望将模板模板参数 Function 应用于值 Ts... 的参数包。要应用元函数，您需要

using type = Function<Ts...>; // template-alias style

或

using type = typename Function<Ts...>::type; // nested typedef style

拥有另一个通用元函数来检测传递的元函数类型并相应地应用它会很有用。

下面实现的 is_alias_metafunction 函数是此类工具的构建块：

#include <type_traits>

template <class... Ts>
struct sequence;

template <class T>
struct check
{
    static constexpr bool value = true;
};

template <
    template <class...> class Function,
    class                     S,
    class                     Check = void
>
struct is_alias_metafunction
{
    static constexpr bool value = true;
};

template <
    template <class...> class Function,
    class...                  Ts
>
struct is_alias_metafunction<
    Function,
    sequence<Ts...>,
    typename std::enable_if<
        check<typename Function<Ts...>::type>::value
    >::type
>
{
    static constexpr bool value = false;
};

现在，我们可以编写一个应用模板模板参数 Function 的元函数 apply 到参数包 Ts...，无论 Function 是模板别名还是模板结构。

template <
    bool                      IsAlias,
    template <class...> class Function,
    class                     S
>
struct apply_impl;

template <template <class...> class Function, class... Ts>
struct apply_impl<true, Function, sequence<Ts...>>
{
    using type = Function<Ts...>;
};

template <template <class...> class Function, class... Ts>
struct apply_impl<false, Function, sequence<Ts...>>
{
    using type = typename Function<Ts...>::type;
};

template <template <class...> class Function, class... Ts>
using apply = typename apply_impl<
    is_alias_metafunction<Function, sequence<Ts...>>::value,
    Function,
    sequence<Ts...>
>::type;

我们现在可以按如下方式使用 apply 元函数：

using type = apply<Function, Ts...>;

它将抽象出“旧版”元函数和现代 (c++11) 元函数之间的差异。