为什么这个模板参数不可推导？

Question

编辑：我在使用 SFINAE 时犯了一个简单的错误。修复解决了我在下面提到的编译器错误。但是我还是很好奇为什么在这种情况下不能推导出模板参数。

我想编写一个 C++14 模板元程序来计算 std::integer_sequence 的最大公约数 (GCD)。经过一些修补，我想出了这个 almost 完整的例子：

template <typename T, T A, T B, T... Ints>
struct GCD<std::integer_sequence<T, A, B, Ints...>> : 
       GCD<typename std::integer_sequence<T, GCD_pair<T, A, B>::value, Ints...>> {};

template <class T, T A, T B>
struct GCD<std::integer_sequence<T, A, B>> : 
       GCD_pair<T, A, B> {};

int main() {      
  using seq = std::integer_sequence<int, 65537, 5, 10>;
  cout << GCD<seq>::value << endl;
  return 0;
}

我只是剥离整数序列的前两个元素，并使用待写的GCD_pair元函数找到它们的GCD。然后我将 GCD 应用于 GCD_pair 和其余元素的结果。

GCD_pair 的 "obvious" 实现不编译：

// This does not work:
// type 'T' of template argument '0' depends on a template parameter
template <typename T, T M, T N>
struct GCD_pair : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

template <typename T, T M>
struct GCD_pair<T, M, 0> : std::integral_constant<T, M> {};

所以我尝试了另一种可能的使用 SFINAE 的实现：

// This doesn't work either:
// template parameters not deducible in partial specialization
template <typename T, T M, T N, typename = void>
struct GCD_pair : std::integral_constant<T, M> {};

template <typename T, T M, T N, typename std::enable_if<(M % N != 0)>::type>
struct GCD_pair<T, M, N, void> : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

编辑：我犯了一个错误。请参阅下面更正我对 SFINAE 的使用的答案。但是我还是很好奇我的问题：

为什么模板参数typename std::enable_if<(M % N != 0)>::type不可推导？是不是原则上不可推导ever，或者这样的参数可以在这种情况下 actually 可以在实践中推导出来吗？换句话说，这可以被视为编译器实现疏忽吗？

对于它的价值，我能够通过 "hiding" bool 模板参数中的条件 (M % N != 0) 来实现 a slightly different version。但是，我认为以上两个都是合理的实现，因为 operator% 以及与 0 和 operator!= 的比较对于所有 C++ 都是完美定义的整数类型。

Answer 1

应该是：

template <typename T, T M, T N>
struct GCD_pair<T, M, N, typename std::enable_if<(M % N != 0)>::type>
    : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

因为你用的是C++14，你也可以用std::enable_if_t简化一下：

template <typename T, T M, T N>
struct GCD_pair<T, M, N, std::enable_if_t<(M % N != 0)>>
    : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

在这两种情况下，如果条件 (M % N != 0) 适用，则主模板和特化在实例化后均有效，但特化更特化，因此被选中。
另一方面，如果条件不适用，由于 sfinae 规则，特化被静默丢弃，但主模板仍然有效，因此被选中。

另请注意，当条件为真时，typename std::enable_if<(M % N != 0)>::type 中的 type 为 void。
因此，您的模板参数列表理论上是：

template <typename T, T M, T N, void>
struct GCD_pair<T, M, N, void>: std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

但是，void 不允许作为非类型模板参数。

最后，根据标准我们有：

A partial specialization matches a given actual template argument list if the template arguments of the partial specialization can be deduced from the actual template argument list

还有：

If the template arguments of a partial specialization cannot be deduced because of the structure of its template-parameter-list and the template-id, the program is ill-formed.

在您的情况下，由于显而易见的原因无法推导出特化的第四个参数。即使它是有效的（它不是，因为它导致 void 如前所述），你得到的是一个类型或一个你没有实际类型或值的非类型参数。
假设您有以下专业：

template <typename T, T M, T N, int>
struct GCD_pair<T, M, N, void> : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

编译器如何推导出最后一个模板参数的值？
它不能，这或多或少是你的情况。如果 std::enable_if 的条件有效，它可能更应该检测参数列表格式错误的事实，无论如何都是错误，并且您正在将其中之一从编译阶段中取出。

你会从中受益的是这样的：

template <typename T, T M, T N, typename = std::enable_if_t<(M % N != 0)>>
struct GCD_pair<T, M, N, void> : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

或者这个：

template <typename T, T M, T N, std::enable_if_t<(M % N != 0)>* = nullptr>
struct GCD_pair<T, M, N, void> : std::integral_constant<T, GCD_pair<T, N, M % N>::value> {};

无论如何，它们都无效，因为默认参数在偏特化中是不允许的。

为什么这个模板参数不可推导？

Why is this template parameter not deducible?

c++

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c++14