如何编写支持字符串字面量或char模板参数的C++20包装函数

要实现能同时适配字符串字面量和char模板参数的print_wrapped，核心是利用C++20的非类型模板参数推导和FixedString的推导指引，让包装函数自动匹配对应的print重载。

步骤1：定义FixedString及基础print函数 #

先补全必要的FixedString定义和原有的print重载：

#include <iostream>
#include <string_view>
#include <type_traits>

// 定义FixedString结构
template<size_t N>
struct FixedString {
    constexpr FixedString(const char (&str)[N]) noexcept {
        std::copy_n(str, N, value);
    }
    char value[N];
    constexpr operator std::string_view() const noexcept {
        return {value, N-1};
    }
};

// 推导指引：让编译器从字符串字面量自动推导FixedString的模板参数N
template<size_t N>
FixedString(const char (&)[N]) -> FixedString<N>;

// 处理FixedString的print重载
template<FixedString S>
void print() {
    std::cout << "FixedString: " << S << '\n';
}

// 处理char的print重载
template<char C>
void print() {
    std::cout << "Char: '" << C << "'\n";
}

步骤2：实现单一版本的print_wrapped #

通过auto非类型模板参数配合constexpr分支判断，实现单一版本的包装函数：

template<auto Arg>
void print_wrapped() {
    if constexpr (std::is_same_v<decltype(Arg), char>) {
        // 分发到char类型的print
        print<Arg>();
    } 
    // 判断是否为const char[]类型的字符串字面量
    else if constexpr (std::is_array_v<decltype(Arg)> 
                     && std::is_same_v<std::remove_const_t<std::remove_extent_t<decltype(Arg)>>, char>) {
        // 将字面量转换为FixedString后分发到对应print
        print<FixedString{Arg}>();
    }
}

测试调用 #

上述写法可以正确处理两种模板参数的调用：

int main() {
    print_wrapped<'X'>();       // 输出：Char: 'X'
    print_wrapped<"test_str">();// 输出：FixedString: test_str
}

原理说明 #

• 对于char类型模板参数，直接匹配对应的print重载；
• 对于字符串字面量，借助FixedString的推导指引，编译器自动将const char[N]转换为FixedString<N>类型，进而匹配到处理FixedString的print重载。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者eyelash