Можно ли использовать шаблонные псевдонимы в качестве параметров шаблона шаблона?

Могу ли я использовать псевдонимы шаблонов в качестве параметров шаблона шаблона?

template <template <typename...> class> struct foo {};

template <typename T> using simple_ptr = std::unique_ptr<T>;

foo<std::unique_ptr> a; // this doesn't work, std::unique_ptr has two parameters
foo<simple_ptr> b; // does this work?

Ответ 1

Да, это, видимо, разрешено. Согласно последнему проекту предстоящего стандарта, который я мог найти, говорится, что

Шаблон-аргумент шаблона-шаблона должен быть именем шаблона класса или шаблона псевдонима [...].

Тем не менее, шаблоны псевдонимов в настоящее время очень редко поддерживаются, поэтому у вас могут возникнуть проблемы с его работой с большинством компиляторов.

Ответ 2

Люди, которые читают исходный вопрос, могут писать структуры, которые используют параметры шаблона шаблона в качестве мета-функций, как показано в приведенном ниже списке.

template <int T>
struct integer
{
        using value = T;
};

template <class T, class U, template <class...> class Function>
struct binary_op
{
        // Works for add_1, but not add_2
        using type = typename Function<T, U>::type;

        // Works for add_2, but not add_1
        using type = Function<T, U>;
};

template <class T, class U>
struct add_1;

template <int T, int U>
struct add_1<integer<T>, integer<U>>
{
        using type = integer<T + U>;
};

template <class T, class U>
using add_2 = typename add_1<T, U>::type;

add_1 и add_2 являются мета-функциями, различают

add_1 как пример вложенного метафайла (который поддерживается С++ 03)
add_2 как пример метафайла шаблона псевдонима (для которого требуется С++ 11)

Структура binary_op может работать либо с шаблонами псевдонимов, либо с вложенными метафайлами в стиле typedef, но не с обоими. В этом ответе я покажу, как такой код TMP можно переписать, чтобы избежать этой проблемы.

Предположим, что вы хотите применить параметр шаблона шаблона Function к пакету параметров значений Ts.... Чтобы применить metafunction, вам нужно либо

using type = Function<Ts...>; // template-alias style

или

using type = typename Function<Ts...>::type; // nested typedef style

Было бы полезно иметь еще один общий метафунд, который обнаруживает вид метафайла, который был принят, и применяет его соответствующим образом.

Функция is_alias_metafunction, которая реализована ниже, является строительным блоком для такого объекта:

#include <type_traits>

template <class... Ts>
struct sequence;

template <class T>
struct check
{
    static constexpr bool value = true;
};

template <
    template <class...> class Function,
    class                     S,
    class                     Check = void
>
struct is_alias_metafunction
{
    static constexpr bool value = true;
};

template <
    template <class...> class Function,
    class...                  Ts
>
struct is_alias_metafunction<
    Function,
    sequence<Ts...>,
    typename std::enable_if<
        check<typename Function<Ts...>::type>::value
    >::type
>
{
    static constexpr bool value = false;
};

Теперь мы можем написать metafunction apply, который применяет параметр шаблона шаблона Function к пакету параметров Ts..., независимо от того, является ли Function псевдоним шаблона или структура шаблона.

template <
    bool                      IsAlias,
    template <class...> class Function,
    class                     S
>
struct apply_impl;

template <template <class...> class Function, class... Ts>
struct apply_impl<true, Function, sequence<Ts...>>
{
    using type = Function<Ts...>;
};

template <template <class...> class Function, class... Ts>
struct apply_impl<false, Function, sequence<Ts...>>
{
    using type = typename Function<Ts...>::type;
};

template <template <class...> class Function, class... Ts>
using apply = typename apply_impl<
    is_alias_metafunction<Function, sequence<Ts...>>::value,
    Function,
    sequence<Ts...>
>::type;

Теперь мы можем использовать метафункцию apply следующим образом:

using type = apply<Function, Ts...>;

и он абстрагирует различие между метафорами "наследие" и современными (С++ 11) метафунками.