模板头类型推导原理问题

Question

我试图理解为什么编译器无法使用如下代码进行所有推导：

template <typename tuple_types>
struct TupleX;

template <typename... head_types, typename tail_type>
struct TupleX< std::tuple<head_types..., tail_type> > // Error
{
    using Tail = tail_type;
};

using FooX = std::tuple<int, float, double>;
using BarX = typename TupleX<FooX>::Tail;

Visual C++ 2022 无法使用以下命令构建它：

error C2027: use of undefined type 'TupleX<FooX>' see declaration of 'TupleX<FooX>'
error C2061: syntax error: identifier 'Tail'

虽然顺序相反，但推导仍按预期进行：

template <typename tuple_types>
struct TupleX;

template <typename head_type, typename... tail_types>
struct TupleX< std::tuple<head_type, tail_types...> >
{
    using Head = head_type;
};

using FooX = std::tuple<int, float, double>;
using BarX = typename TupleX<FooX>::Head;

static_assert(std::is_same_v<BarX, std::tuple_element_t<0, FooX> >);

考虑到以上所有内容，我提出了几个问题，希望是正确的。

1. 我提出的实现中是否存在一些逻辑错误？（我理解语法错误，但我想知道表达式中是否违反了一些基本原则）
2. 其他编译器支持这种推导吗？
3. 是标准定义的情况吗？（我忽略了一些文档，但没有找到答案）

Answer 1

为什么编译器不能使用这样的模式

因为模板参数会消耗所有传递的模板参数。这会导致

tail_type

在示例的第一种情况下为空。但由于

tail_type

是非参数包，所以不能留空。

我提出的实现中是否存在一些逻辑错误？

问题在于你的逻辑的实现。

特别是，在第一种情况下

head_type

是一个参数包，这意味着它消耗所有传递的参数参数（此处为

FooX

）。这反过来意味着

tail_type

将为空，但这是不允许的，因为

tail_type

是 不是参数包，因此 不能留空。

因此，在这种情况下，专业化不是匹配，唯一的匹配是将要使用的主要模板。但由于您只有主模板的声明，因此我们收到了提到的不完整错误。

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第二种情况有效，因为现在

tail_type

是一个参数包并且可以留空。在这种情况下传递的

FooX

将与

head_type

匹配。