创建对象时，什么是空模板参数<>？

Question

这是一些有效的语法：

std::uniform_real_distribution<> randomizer(0, 100);

它是如何工作的，它会自动推导出对象模板吗？为什么类型末尾需要写

<>

？我可以不去掉

<>

就一样吗？

Answer 1

通常，当第一个参数和后续参数或唯一参数具有默认模板参数（如果是整数，则为类型或值）时，可以使用此方法并起作用。另一种情况是存在模板参数包但它是空的。

仍然需要

<>

将其识别为模板类型。

在这种情况下，类型声明为;

template <class RealType = double>
class uniform_real_distribution;

因此，模板类

RealType

 的默认 

uniform_real_distribution

 是 

double

。相当于

std::uniform_real_distribution<double>

。

---

参考

C++ WD n4527，§14.3/4（模板参数）

当使用模板参数包或默认的

template-argument 时，template-argument 列表可以为空。在这种情况下，空的 <>

 括号仍应用作 

template-argument-list。 [ 示例：

template<class T = char> class String;
String<>* p; // OK: String<char>
String* q;   // syntax error

template<class ... Elements> class Tuple;
Tuple<>* t; // OK: Elements is empty
Tuple* u;   // syntax error

-结束示例]

Answer 2

该类有以下声明

template<class RealType = double>
class uniform_real_distribution;

如您所见，它具有类型为

double

的默认模板参数

所以这个声明

std::uniform_real_distribution<> randomizer(0, 100); 相当于

std::uniform_real_distribution<double> randomizer(0, 100);

Answer 3

函数模板

为了实例化函数模板，模板参数必须已知，但不需要指定。这意味着如果您不指定模板参数，编译器会尝试从函数参数的值和类型中推断出它们。即使

<>

也是

没有必要。

来自

C++WD n3797 § 14.8.2（模板参数推导）

当引用函数模板特化时，所有 模板参数应该有值。这些值可以明确地 指定，或在某些情况下，从使用中推断或从 默认模板参数。

所以这个编译得很好。

template <typename T>
T add(const T &t1, const T &t2) {
  return t1 + t2;
}

int x = add(1, 7);
double y = add(1.5, 2.3);

模板参数推导尝试确定模板参数 （类型模板参数Ti的类型，模板模板的模板 模板参数 TTi 和非类型模板参数的值 ii)，可以将其代入每个参数P以产生 类型推导 A，与参数 A 的类型相同，之后 下面列出了调整。

如果有多个参数，则分别推导每个P/A对 然后将推导的模板参数组合起来。如果扣除 对于任何 P/A 对失败或不明确，或者不同对产生 不同的推导模板参数，或者如果有任何模板参数 既没有推论也没有明确指定，编译失败。

但是在

某些上下文中编译器无法推导出模板参数。例如，这两个实例都无法编译。

template <typename T>
T add(const T &t1, const T &t2) {
  return t1 + t2;
}
double x = add(3.141, 10);


template<std::size_t N>
void f(std::array<int, 2 * N> a);
std::array<int, 10> a;
f(a);
// note: f(std::array<int, N> a) would be able to deduce N

类模板

C++17 引入了

类模板参数推导（CTAD），它使编译器也可以从类实例化的初始化值中推导模板参数。与函数模板类似，即使没有 <>

，编译器也会尝试推断模板参数。
在 C++17 中编译没有任何错误。

array x{1, 2, 3};
std::pair p(2, 4.5);     // deduces to std::pair<int, double> p(2, 4.5);
std::tuple t(4, 3, 2.5); // same as auto t = std::make_tuple(4, 3, 2.5);
std::less l;             // same as std::less<void> l;

template<class T>
struct A
{
    A(T, T);
};
auto y = new A{1, 2}; // allocated type is A<int>

您还可以在定义中提供模板推导指南，以帮助编译器推导某些特定情况的类型。 例如，C++17 编译器拒绝编译它，即使类型很明显。

template <typename T, typename U> struct Pair {
  T first;
  U second;
};

Pair<int, int> p1{1, 2}; // This is fine.
Pair p2{1, 2};           // This gives error in C++17
// Although from C++20 onwards this also compiles.

聚合的类模板参数推导通常需要用户定义的推导指南，直到 C++20。

template <typename T, typename U>
struct Pair
{
    T first{};
    U second{};
};

// A deduction guide for our Pair (needed in C++17 only)
// Pair objects initialized with arguments of type T and U should deduce to Pair<T, U>
template <typename T, typename U>
Pair(T, U) -> Pair<T, U>;

Pair<int, int> p1{ 1, 2 };
Pair p2{ 1, 2 };

仅当不存在模板参数列表时才执行类模板参数推导。如果指定了模板参数列表，则不会发生推导。这意味着它无法编译。

std::tuple<> t3(1, 2, 3);    // Error: no matching constructor in tuple<>.
                             //        No deduction performed.
std::tuple<int> t4(1, 2, 3); // Also error. All types not specified.

在您的情况下，

std::uniform_real_distribution

定义指定了默认模板参数。

template< class RealType = double >
class uniform_real_distribution;

默认的

double

 类型允许编译：

std::uniform_real_distribution<> randomizer(0, 100);