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C++ 形参包展开有 6 个点？ ​

前言 ​

我们知道 C++ 要想使用可变参数，需要使用到模板中的形参包，而想要获取形参包中的元素，则要进行包展开。

基本包展开 ​

cpp
template<typename... Args> // 类型形参包
void f(Args...args){       // 函数形参包
    // 创造合适的包展开场所（花括号包围的初始化器）
    int _[]{ (std::cout << args << ' ',0)... };

    std::cout << '\n';

    // C++17 折叠表达式展开
    ((std::cout << args << ' '), ...); 
}

运行测试。

如你所见，这些都是使用了三个点 ... 进行展开。的确，包展开的语法就是三个点。

6 个点 Args...... 的特殊情况 ​

我之所以会说有 6 个点的情况，那是因为在某些特殊情况下会叠加使用：

cpp
template<class Ret, class... Args>
void f(Ret(*func)(Args......)) {
    func(1); // 调用函数指针
}

运行测试。

如你所见，这里的 Args...... 出现了 6 个点。其实不用感到奇怪，记住我们以往教程说的话：

  • C++ 的类型就和拼图一样。

既然 C++ 形参包展开的语法只有三个点，那么我们就按照已知的去思考。假设我们传入了 void 、int 类型，带入进去。Ret 就是 void ，Args... 展开就是 int，加上没有用到的那 ... 那么组合起来是？

cpp
void(*func)(int...)

发现了吗？C 语言变长实参罢了，C++11 允许了变长实参的三个点可以不以逗号分隔。当然我们也可以继续用逗号分隔，例如：

cpp
template<class Ret, class... Args>
void f(Ret(*func)(Args...,...));

中间加了一个逗号变成了 ...,...，这也是可以的的。

完整代码：

cpp
template<class Ret, class... Args>
void f(Ret(*func)(Args......)) { // 加不加逗号都行
    func(1); // 调用函数指针
}

// 带可变参数的示例函数
void func(int a, ...) { // 加不加逗号都行
    std::cout << "沙贝 C 变长实参函数" << a << std::endl;
}

int main() {
    f(func);
}

总结 ​

如你所见，这很简单。开始不理解时，可以先用已有的知识带入思考。

这个问题最初是一个粉丝提出来。在 std::is_function 的文档中，提供了这个库的一个平凡实现（虽然目前没有标准库是这样实现的），里面出现了：

cpp
// 对常规函数的特化
template<class Ret, class... Args>
struct is_function<Ret(Args...)> : std::true_type {};
 
// 对变参数函数，如 std::printf 的特化
template<class Ret, class... Args>
struct is_function<Ret(Args......)> : std::true_type {};

如上所示，这里就有 Args...... 。其实注释也说的非常简单直观，不过我们还是要带入理解一下。