构造函数自动推导模板的类型

C++中很多类都需要指定类型，其实这个类型可以从用户所调用的构造函数中推导出来。不过，在C++17之前，这是一个未标准化的特性。C++17能让编译器自动的从所调用的构造函数，推导出模板类型。

How to do it…

使用最简单的方法创建std::pair和std::tuple实例。其可以实现一步创建。

  1. std::pair my_pair (123, "abc"); // std::pair<int, const char*>
  2. std::tuple my_tuple (123, 12.3, "abc"); // std::tuple<int, double, const char*>

How it works…

让我们定义一个类，了解自动化的对模板类型进行推断的价值。

  1. template <typename T1, typename T2, typename T3>
  2. class my_wrapper {
  3.   T1 t1;
  4.   T2 t2;
  5.   T3 t3;
  6. public:
  7.   explicit my_wrapper(T1 t1_, T2 t2_, T3 t3_)
  8.   : t1{t1_}, t2{t2_}, t3{t3_}
  9.   {}
  10. /* ... */
  11. };

好！我们定义了一个模板类。C++17之前，我们为了创建该类的实例：

  1. my_wrapper<int, double, const char *> wrapper {123, 1.23, "abc"};

我们省略模板特化的部分：

  1. my_wrapper wrapper {123, 1.23, "abc"};

C++17之前，我们可能会通过以下的方式实现一个工厂函数：

  1. my_wrapper<T1, T2, T3> make_wrapper(T1 t1, T2 t2, T3 t3)
  2. {
  3.   return {t1, t2, t3};
  4. }

使用工厂函数：

  1. auto wrapper (make_wrapper(123, 1.23, "abc"));

Note:

STL中有很多工厂函数，比如std::make_shared、std::make_unique、std::make_tuple等等。C++17中，这些工厂函数就过时了。当然，考虑到兼容性，这些工厂函数在之后还会保留。

There’s more…

我们已经了解过隐式模板类型推导。但一些例子中，不能依赖类型推导。如下面的例子：

  1. // example class
  2. template <typename T>
  3. struct sum{
  4.     T value;
  6.     template <typename ... Ts>
  7.     sum(Ts&& ... values) : value{(values + ...)} {}
  8. };

结构体中，sum能接受任意数量的参数，并使用折叠表达式将它们添加到一起(本章稍后的一节中，我们将讨论折叠表达式，以便了解折叠表达式的更多细节)。加法操作后得到的结果保存在value变量中。现在的问题是，T的类型是什么？如果我们不显式的进行指定，那就需要通过传递给构造函数的变量类型进行推导。当我们提供了多个字符串实例，其类型为std::string。当我们提供多个整型时，其类型就为int。当我们提供多个整型、浮点和双浮点时，编译器会确定哪种类型适合所有的值，而不丢失信息。为了实现以上的推导，我们提供了指导性显式推导：

  1. template <typename ... Ts>
  2. sum(Ts&& ... ts) -> sum<std::common_type_t<Ts...>>;

指导性推导会告诉编译器使用std::common_type_t的特性，其能找到适合所有值的共同类型。来看下如何使用：

  1. sum s {1u, 2.0, 3, 4.0f};
  2. sum string_sum {std::string{"abc"}, "def"};
  3. std::cout << s.value << '\n'
  4.           << string_sum.value << '\n';

第1行中，我们创建了一个sum对象，构造函数的参数类型为unsigned, double, int和float。std::common_type_t将返回double作为共同类型，所以我们获得的是一个sun<double>实例。第2行中，我们创建了一个std::string实例和一个C风格的字符串。在我们的指导下，编译器推导出这个实例的类型为sum<std::string>。

当我们运行这段代码时，屏幕上会打印出10和abcdef。其中10为数值sum的值，abcdef为字符串sum的值。