C++ 可变参数模版

什么是"可变参数模板"

可变参数模板（variadic template）可以接受任意个数的参数：

template<typename... Args>void func(Args... args) { }   // 0个、1个、3个、100个都行func();              // 0个参数func(1);             // 1个：Args = {int}func(1, 2.5, "hi");  // 3个：Args = {int, double, const char*}

三个核心语法

1. `typename... Args` —— 声明参数包

... 是关键，意思是"这里可以有零个或多个类型"：

template<typename... Args>   // Args 是"类型参数包"voidfunc(Args... args){    // args 是"值参数包"}

2. `sizeof...(Args)` —— 获取参数个数

template<typename... Args>void func(Args... args) {    std::cout << sizeof...(Args) << "\n";   // 编译期执行，类型数量    std::cout << sizeof...(args) << "\n";   // 编译期，值数量（和上面一样）}func();           // 0func(1);          // 1func(1, 2.5, 3);  // 3

注意：sizeof... 是编译期常量，不是运行时函数。

3. `args...` —— 展开参数包

参数包不能直接用，必须"展开"——把里面每个元素取出来：

template<typename... Args>void func(Args... args) {    // args 不能直接 cout    // std::cout << args;   编译错误    // 展开方式1：递归（C++11，后面详细讲）    // 展开方式2：fold expression（C++17，后面详细讲）}

C++11：递归展开（核心难点）

C++11 展开参数包的唯一方法：写一个递归函数，每次剥一个参数。

经典例子：打印所有参数

// 1. 递归终止条件：0个参数时调用这个voidprint(){    std::cout << "\n";}// 2. 递归本体：剥第一个参数，剩下的继续递归template<typename T, typename... Rest>void print(T first, Rest... rest) {    std::cout << first << " ";    print(rest...);   // 递归调用，参数少了一个}// 使用print(1, 2.5, "hello");// 第1次：first=1, rest={2.5, "hello"}  → 打印 "1 "// 第2次：first=2.5, rest={"hello"}      → 打印 "2.5 "// 第3次：first="hello", rest={}          → 打印 "hello "// 第4次：print() 终止                   → 打印换行

C++14：没有新语法，但泛型 lambda 让代码更简洁

C++14 本身没有给可变参数模板加新特性，但泛型 lambda 可以和参数包配合，他真正价值在于初始化捕获可以在 lambda 里移动参数包：

template<typename... Args>voidsubmit_task(Args... args) {    auto task = [args...]() {   // C++14：拷贝捕获参数包（不能move）        process(args...);    };    task();}

C++17：Fold Expression —— 一行展开（革命性简化）

C++17 之前，展开参数包 必须写递归（终止函数 + 递归函数 = 至少2个函数）。

C++17 的 fold expression 让你一行搞定。语法：

(args + ...)     // 一元右折叠：(arg1 + (arg2 + (arg3 + arg4)))(... + args)     // 一元左折叠：(((arg1 + arg2) + arg3) + arg4)(args + ... + 0) // 二元右折叠：(arg1 + (arg2 + (arg3 + (arg4 + 0))))(0 + ... + args) // 二元左折叠：((((0 + arg1) + arg2) + arg3) + arg4)

实际例子：

// 求和 —— 以前要写2个函数，现在一行template<typename... Args>intsum(Args... args) {    return (args + ...);    // 一行！}sum(1, 2, 3);  // 6sum(1, 2, 3, 4, 5);  // 15// 求乘积template<typename... Args>intproduct(Args... args) {    return (args * ...);}product(2, 3, 4);  // 24

带初始值的二元折叠（处理空参数包）

// 空参数包问题：(args || ...)   // 空 → 编译成功 返回false(args && ...)  // 空 → 编译成功 返回true(args * ...)     // 空 → 编译错误！(args + ...)     // 空 → 编译错误！// 二元折叠：给一个初始值(args + ... + 0)   // 空参数包 → 返回 0(args * ... + 0)   // 空 → 返回 0