可变参数模板通过参数包和展开机制支持任意参数,可用于打印、构造和转发等场景。

在C++中,可变参数模板函数允许我们编写接受任意数量、任意类型参数的函数。这种机制通过模板参数包(template parameter pack)和参数包展开(pack expansion)实现,是现代C++(C++11起)的重要特性之一,常用于日志输出、构造对象、转发参数等场景。
模板参数包的基本语法
可变参数模板使用省略号 ... 来定义和展开参数包。
定义一个可变参数函数模板:
templatevoid func(Args... args) {
// args 是一个参数包
}
其中,Args... 表示类型参数包,args... 表示函数参数包。你可以将它们理解为“多个类型的占位符”和“多个实参的集合”。
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参数包的展开方式
直接使用 args... 会把所有参数依次展开。常见用法包括:
- 传递给其他函数:例如 printf(fmt, args...)
- 初始化列表:如 std::vector
v = {1, 2, args...} (需类型匹配) - 递归处理:逐个提取参数
例如,实现一个简单的打印函数:
#include iostream>template
void printOne(const T& t) {
std::cout }
template
void print(Args... args) {
(printOne(args), ...); // C++17 折叠表达式
std::cout }
这里使用了C++17的折叠表达式 (printOne(args), ...),对每个参数调用 printOne,并用逗号运算符串联。
兼容C++11/14的递归展开方法
在没有折叠表达式的旧标准中,通常采用递归方式分解参数包:
// 基础版本:无参数void print() {
std::cout }
// 递归版本
template
void print(T first, Args... rest) {
std::cout print(rest...); // 递归调用剩余参数
}
这个版本利用了函数重载和模板特化思想:每次取出第一个参数处理,再将剩余参数作为新包传入下一层,直到参数包为空时匹配基础版本。
实际应用场景举例
可变参数模板广泛用于:
-
工厂函数:如 std::make_shared
(args...) - 完美转发:结合 std::forward 保持参数属性
- 构造嵌套结构:如 tuple、variant 的构造
例如,实现一个通用的构造器:
templatestd::unique_ptr
return std::make_unique
}
这里 std::forward
基本上就这些。掌握参数包的定义、展开和递归处理方式,就能灵活运用C++可变参数模板解决多种泛型编程问题。不复杂但容易忽略细节,比如逗号表达式顺序和引用折叠规则。











