C++ 可变参模板（Variadic Templates）是C++11中新增的特性，可以让我们定义可以接受任意数量和类型的参数的函数和类模板。 在本文中，我们将介绍C++可变参模板的基本语法和使用，并提供一些示例。

语法

可变参模板的语法非常简单，只需要在模板参数列表中使用省略号代替可变参数，如下所示：

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

Args是可变参数模板包（parameter pack）的名称，它表示一个包含任意数量和类型的参数类型的列表。 在函数中，我们可以使用Args来接受任意数量和类型的参数。

例如，在上面的示例中，我们定义了一个名为foo的可变参数函数。 它可以接受任何类型和数量的参数，并将它们存储在名为args的参数包中。

我们可以使用以下两种方式来访问参数包中的参数：

  1. 展开参数包（Unpack the parameter pack）

以逗号分隔的方式展开参数包，如下所示：

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template <typename... Args>
void foo(Args... args) {
    ((std::cout << args << " "), ...);
}

使用一个折叠表达式将参数包展开，并使用逗号分隔符将参数包中的每个参数打印到标准输出流。

2.递归处理参数包（Process the parameter pack recursively）

使用递归将参数包中的每个参数依次处理，如下所示：

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template <typename T>
void process(T arg) {
    std::cout << arg << " ";
}
 
template <typename T, typename... Args>
void process(T arg, Args... args) {
    std::cout << arg << " ";
    process(args...);
}

在这个示例中，我们定义了两个process函数，一个使用T类型作为参数，另一个使用任意数量和类型的参数类型作为参数。 在第二个函数中，我们首先打印第一个参数，然后递归处理剩余的参数。

示例

以下是一些使用C++可变参模板的示例。

1.printf函数

我们可以使用可变参数模板来实现自己的printf函数：

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void my_printf(const char* format) {
    std::cout << format;
}
 
template <typename T, typename... Args>
void my_printf(const char* format, T value, Args... args) {
    while (*format) {
        if (*format == '%' && *(format + 1) != '%') {
            std::cout << value;
            my_printf(format + 2, args...);
            return;
        }
        std::cout << *format++;
    }
    throw std::invalid_argument("format string error");
}

在这个示例中，我们首先定义一个my_printf函数，它接受一个格式化字符串。 接下来，我们定义另一个my_printf函数，它接受一个格式化字符串和一些参数，递归地将这些参数格式化为字符串，并在适当的位置替换格式化字符串中的占位符。

2.变长参数模板类

我们可以使用可变参数模板来定义一个模板类，使它可以接受任意数量和类型的参数。

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template <typename... Types>
class Tuple {
public:
    Tuple(Types... args) : m_data{ args... } {}
 
private:
    std::tuple<Types...> m_data;
};

在这个示例中，我们定义了一个名为Tuple的类模板，并将模板参数列表中的Types定义为参数包。 在类的构造函数中，我们使用两个点号将参数包展开，并将参数包中的每个参数传递给std::tuple构造函数。

3.可变参数模板函数传递

我们可以编写一个可变参数模板函数，可以将其作为参数传递给另一个可变参数模板函数。

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template <typename... Args>
void foo(Args... args) {
    bar(args...);
}
 
template <typename... Args>
void bar(Args... args) {
    ((std::cout << args << " "), ...);
}

在这个示例中，我们定义了两个函数foo和bar，它们都是可变参数模板函数。 在foo函数中，我们将参数包args作为参数传递给bar函数，并在bar函数中展开这个参数包。

总结

C++可变参模板是一项非常强大的功能，可以让我们编写更加灵活的代码，能够处理任意数量和类型的参数。 在本文中，我们介绍了可变参数模板的基本语法和使用，并提供了一些示例，希望对您有所帮助。