【ModernCpp】新特性之CTAD代码示例

最近在阅读C++ Templates 2nd，发现有些很有意思的新特性，今天，借助本文，分享给大家。

从一个例子入手

首先，我们看如下例子：

 

template 
class Add{
 public:
  Add(T first, T second): first_{first}, second_{second} {}
  T result()const{return first + second;}
 private:
  T first_;
  T second_;
};

这个例子很简单，声明一个模板类Add，接收类型为T的构造函数Add，以及一个返回operator+结果的result()函数。

在c++17之前，如果我们要使用Add类，往往必须像如下这么做：

int main(){
  Add ti(1,2);
  return 0;
}

即在实例化对象ot的时候必须指明类型int。

自C++17起引入了新的特性Class Template Argument Deduction，简称为CTAD，即类模板参数推导，那么就可以像如下这样实例化ADD类：

int main(){
  Add ti(1,2);               //T 被推导为int
  Add td{1.245, 3.1415};     //T 被推导为double
  Add tf = {0.24f, 0.34f}; //T 被推到位float
  return 0;
}

用例

上面的例子，我们已经体会到了CTAD带来的好处(代码间接)，下面结合在项目中的用的例子更进一步的来说明CTAD。

相比我们都知道std::lock_guard类，其主要用了实现RAII功能，尤其在多线程环境中用的最多，如下：

std::mutex m;
std::recursive_timed_mutex rm;

void fun1(){
    std::lock_guard lg{m};
    //do sth
}

void fun2(){
    std::lock_guard lg{rm};
    //do sth
}

在C++17，我们往往得像上面这样写，即需要显式指定lock_guard的类型。但是，自C++17起，可以像如下这样写：

 

std::mutex m;
std::recursive_timed_mutex rm;

void fun1(){
    std::lock_guard lg{m};
    //do sth
}

void fun2(){
    std::lock_guard lg{rm};
    //do sth
}

显然，代码更加简洁统一。

限制

虽然CTAD用起来很方便，但是相对于不使用CTAD特性，有时候CTAD会存在一些问题，即编译器推导的类型并不是我们所预期的，仍然使用第一节中的例子：

int main() {
  Add ts("hello, ", "world!
");
  auto ret = ts.result();
  
  return 0;
}

在编译阶段，会报如下错误：

error: invalid operands of types 'const char* const' and 'const char* const' to binary 'operator+'
T result()const{return first_ + second_;}

即编译器会将"hello "和"world! "推导成为const char const，而c++的char是不支持operator+操作的，这就导致了上面的编译错误。

此时，我们可以使用C++17之前的实例方法即显示指明类型，如下：

int main() {
  Add ts("hello, ", "world!
");
  auto ret = ts.result();
  
  return 0;
}

如果这样做的话，多少有点失去了CTAD的好处，为了解决这种类似的问题，C++17支持显示类型推导，即添加代码：

Add(const char*, const char*) -> Add;

需要注意的是，这一行类型推导需要加在类声明之后，这样编译器在遇到参数为const cha*的时候，会自动将其推导为std::string.

这样，我们的例子最后如下：

Add(const char*, const char*) -> Add;
int main() {
  Add ts("hello ", " world!
");
  ts.result();
}

以上~~

审核编辑：黄飞