c++26新功能—模板参数中的概念与变量模板

原创于 2025-09-20 08:28:01 发布 · 540 阅读

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一、概念和变量模板

概念（C++20）和变量模板（C++14）都是较新的标准中提出来的，所以相关的一些技术标准则不会立刻的跟进上来。在前面的学习中，学习过把函数做为函数参数的函数，它们被称为高阶函数。而在模板编程的学习中，也有以模板做为模板参数的模板，当然也可以称为高阶模板。但在C++26前，模板的模板参数，被限制为类模板或别名模板，而概念和变量模板则被限制在之外。
正如前面不断分析和看到的标准的演进，会发现，技术的扩大和泛化，是一个重要的发展方向。也就是说，把概念和变量模板应用到模板参数中，是一种发展的必然。另外，把概念和变量模板应用到模板参数中，对于在实际的开发中，也会起到重要的作用。同时，它还可以降低一些编码的复杂度和精简（比如一些函数接口使用了不同的概念做为重载等）相关的接口。
另外，变量模板如果直接应用到模板参数中，在有些情况下可以不再实例化对象，可以大幅的提高相关的编译速度，这一点非常重要。这一点在普通编程中可能场景不多，但在元编程中，可能就非常重要了。或者可以这样说，模板参数的泛化，是一种必然的结果。只是，这条路需要走的长一些。

二、二者作为模板参数

在C++26中的提案中，对二者的应用可以用下面的方式进行表达：

//概念
template<
  template <template-parameter-list> concept C
>
//变量模板
template<
  template <template-parameter-list> auto C
>

即可以扩展为：

template<
  typename T,
  auto V,
  template <template-parameter-list> typename TT,
  template <template-parameter-list> auto VT,
  template <template-parameter-list> concept C,
>

同样，在上面的应用中，也提出了针对参数中的折叠表达式以及ADL推导等的具体规定。更具体的细节需要等待最终的C++26标准的推出为准。

三、例程

看一下提案中的例程：

//ADL
template <template <class> auto V, template <class> concept C>
struct A {}; // A 接受一个变量模板模板实参

template <template <class T> auto V, template <class> concept C>
void foo(A<V, C>); // 可以接受 A 的任何特化；V 和 C 被推导

template <class T>
auto Var = 0;

template <class T>
concept Concept = true;

void test() {
  foo(A<Var, Concept>{});
}
//偏序的处理
template <template <typename T> concept X, typename T>
struct S {};

template <typename T>
concept A = true;
template <typename T>
concept B = true && A<T>;
template <typename T>
concept C = true && B<T>;

template <template <typename T> concept X, typename T>
int answer(S<X, T>) requires B<T> { return 42; } // #1
template <template <typename T> concept X, typename T>
int answer(S<X, T>) requires X<T> { return 43; } // #2

answer(S<A, int>{}); // ? #1 (B<int> checked) or #2 (A<int> checked)?
answer(S<C, int>{}); // ? #1 (B<int> checked) or #2 (C<int> checked)?
answer(S<B, int>{}); // ? #1 (B<int> checked) or #2 (B<int> checked)?