C++可变参数模版

1.什么是可变参数模版

可变参数模版让您能够创建这样的模版函数和模版类，即可接受可变数量的参数。实例如下：

show_list(1,4.5);
show_list(1,3.4,'k',"abcd");

要创建可变参数模版，需要理解几个要点：

• 模版参数包；
• 函数参数包
• 展开参数包
• 递归

2.模版和函数参数包

先来看一个简单的模版函数，他显示一个只有一项的列表：

template<typename T>
void show_list(T value)
{
	std::cout<< value <<std::endl;
}

在上述定义中有两个参数列表。模版参数列表只包含T，函数参数列表只包含value。C++11提供了一个用省略号表示的元运算符，让您能够声明表示模版参数包的标识符，模版参数包基本上是一个类型列表，函数参数包基本上是一个值列表。其语法如下：

template<typename... Args>
void show_list(Args... args)
{
	...
}

其中，Args是模版参数包，args是函数参数包。有如下函数调用：

show_list('S',10,"test",3.5);

在这种情况下，参数包Args包含与函数调用中的参数匹配的类型即为：char,int,const char *和double。

3.展开参数包

函数如何访问这些包内容？索引功能在此处不适用，即您不能使用Args[1]来访问包中的第二个参数。但是，可将省略号放在函数参数包名的右边，将参数包展开。看如下有缺陷的代码：

template<typename... Args>
void show_list(Args... args)
{
	show_list(args...);
}

假设有如下调用：

show_list(5,'L',0.5);

在该函数的内部，下面的调用：

show_list(args...)

将展开如下所示：

show_list(5,'L',0.5);

args被替换为三个存储在args中的值。表示法args…展开为一个参数列表。不幸的是，该函数调用与原始函数调用相同，因此他将使用相同的参数列表不断调用自己，导致无限递归。

4.在可变参数模版函数中使用递归

这里的核心理念是，将函数参数包展开，对列表中的第一项进行处理，再将剩余的内容传递给递归调用，以此类推，直到列表为空。与常规递归一样，确保递归终止很重要。这的技巧是将模版头改为如下所示：

template<typename T,typename...Args>
void show_list(T value,Args... args)

以下代码演示了这种技巧：

//定义无参数函数 终止递归调用
void show_list(){}
//定义变参模版函数
template<typename T,typename... Args>
void show_list(T value,Args... args)
{
	std::cout<<value<<std::endl;
	show_list(args...);
}

int main()
{
	show_list(1,3.4,"ASD");
	return 0;
}

第一个实参导致T为int，value为1，其他两种类型将放入Args(模版参数包)包中，而其他两个值将放入args(函数参数包)包中。在函数中使用cout显示value的值，然后再次调用show_list(args…)，因为args…的展开作用，该调用等价于show_list(3.4,“ASD”)，参数列表每次减少一项直至最终调用到show_list()退出递归。
当前版本按值传递一切，对于使用简单类型来说没什么问题，但对于大型类型来说效率很低。在可变参数模版中，可指定展开模式。为此，可将下述代码：

show_list(Args... args)

替换为：

show_list(const Args&... args)

这将对每个函数参数应用模式const&。即按引用传递。