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省略号和可变参数模板

backend 2025/6/25 4:50:37

本文主要介绍如何展开可变参数的参数包

1.C语言的va_list展开可变参数

#include <iostream>
#include <cstdarg>void printNumbers(int count, ...) {// 声明va_list类型的变量va_list args;// 使用va_start将可变参数写入变量argsva_start(args, count);for (int i = 0; i < count; i++) {// 调用va_arg依次获取可变参数的参数值int value = va_arg(args, int);std::cout << value << " ";}// 使用va_end清理变量argsva_end(args);std::cout << std::endl;
}int main() {printNumbers(3, 1, 2, 3); // 输出: 1 2 3printNumbers(5, 1, 2, 3, 4, 5); // 输出: 1 2 3 4 5
}

使用va_list感觉还挺麻烦的，需要提前知道参数个数，并且还得需要知道入参类型。因此不如直接使用数组了。

2.C++的initializer_list展开可变参数

#include <iostream>template <typename T>
void printNumbers(std::initializer_list<T> nums) {// 获取可变参数长度为std::cout << "可变参数长度为：" << nums.size() << std::endl;std::cout << std::endl;// 遍历输出可变参数，方法1for (const T& i: nums) {std::cout << i << " ";}std::cout << std::endl;
}int main() {printNumbers({"1","qq"});printNumbers({1, 2, 3});
}

3.可变参数模板--递归函数方式展开可变参数

#include <iostream>using namespace std;void print() {cout << endl;
}template <typename T> 
void print(const T& t) {cout << t << endl;
}template <typename First, typename... Rest> 
void print(const First& first, const Rest&... rest) {cout << first << ", ";print(rest...); // recursive call using pack expansion syntax
}int main()
{print(); // calls first overload, outputting only a newlineprint(1); // calls second overload// these call the third overload, the variadic template,// which uses recursion as needed.print(10, 20);print(100, 200, 300);print("first", 2, "third", 3.14159);
}

使用这种方法，可变参数可以是任意类型的，不需要都统一是一个类型了。

这种方法需要提供一个参数包展开的函数和一个递归终止函数，二者同名。递归终止函数的参数可以为0,1,2或者多个（一般用到0个或1个），当参数包中剩余的参数个数等于递归终止函数的参数个数时，就调用递归终止函数，则函数终止。

4.可变参数模板--折叠表达式展开可变参数

#include <iostream>template<typename... Args>
void prints(Args... args) {//注意args在前，省略号在后否则报错//std::cout <<sizeof...(args)<<std::endl;//sizeof...() 运算符可获取参数包参数个数((std::cout << args << " "), ...); // 折叠表达式展开参数包std::cout << std::endl;
}int main() {prints("test", 2, 'k');   // 输出: test 2 kprints(1, 2, 3, 4, 5);   // 输出: 1 2 3 4 5
}

折叠表达式是C++17 才引入的新特性，使用折叠表达式可以很方便实现展开可变参数，但是可读性也会大打折扣。在此使用的是折叠表达式的逗号运算符。折叠表达式还会分为左折叠和右折叠。

5.可变参数模板--结合std::tuple展开可变参数

#include <iostream>
#include <tuple>// 终止条件：当索引等于元组大小时
template<size_t I = 0, typename Tuple>
typename std::enable_if<I == std::tuple_size<Tuple>::value, void>::type
printtp(const Tuple&) {// 空实现，递归终止
}// 递归展开：当索引小于元组大小时
template<size_t I = 0, typename Tuple>
typename std::enable_if<I < std::tuple_size<Tuple>::value, void>::type
printtp(const Tuple& t) {std::cout << std::get<I>(t) << std::endl;  // 打印当前元素printtp<I + 1>(t);                         // 递归调用下一个索引
}// 包装函数：将参数包转换为元组并调用printtp
template<typename... Args>
void print(Args... args) {printtp(std::make_tuple(args...));
}int main() {print(1, "hello", 3.14);  // 输出：1\nhello\n3.14return 0;
}

在这使用了std::tuple数据结构以及类型萃取中常用的std::enable_if。其实本质上还是递归模板参数展开，用起来可能不如直接使用上述方法三。

本文参考：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/684295744

C++17常用新特性(十一)---折叠表达式-腾讯云开发者社区-腾讯云

省略号和可变参数模板 | Microsoft Learn

https://zhuanlan.zhihu.com/p/731232067

C++中神奇的tuple：详解使用技巧和实例解析-腾讯云开发者社区-腾讯云

C++之std::enable_if_std enable if-CSDN博客

c++11——可变参数模板 - 农民伯伯-Coding - 博客园

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http://www.xdnf.cn/news/12849.html