探究fmt库中format_string的模板参数推导机制

当你调用fmt::print("Hello, {}", a);时，整个模板参数推导的核心逻辑是先从print函数的第二个参数包推导类型，再传递给第一个参数的format_string，具体步骤如下：

1. print函数的模板参数推导 #

print的签名是：

template <typename... T>
FMT_INLINE void print(format_string<T...> fmt, T&&... args);

编译器首先处理第二个参数args（也就是例子中的a），推导出模板参数包T...的具体类型。比如如果a是int类型，那么T...就是int。

2. format_string的类型传递 #

format_string<T...>是一个类型别名：

template <typename... Args>
using format_string = basic_format_string<char, type_identity_t<Args>...>;

这里type_identity_t<Args>的作用是保留原类型，避免模板推导时的类型折叠（比如防止右值引用被推导为左值）。当print的T...确定后，format_string<T...>就被实例化为basic_format_string<char, type_identity_t<T>...>，此时basic_format_string的模板参数Char固定为char，Args...就是print推导出来的T...。

3. basic_format_string的构造无需推导模板参数 #

此时basic_format_string的模板参数Char和Args...已经完全确定，不需要从构造函数推导。构造函数：

template <typename S,
          FMT_ENABLE_IF(
              std::is_convertible<const S&, basic_string_view<Char>>::value)>
FMT_CONSTEVAL FMT_INLINE basic_format_string(const S& s) : str_(s) {
  // 编译期检查逻辑
}

这里的模板参数S是用来匹配传入的字符串类型（比如字符串字面量、std::string等），只要它能转换为basic_string_view<Char>就可以。而basic_format_string自身的Args...已经由print函数传递过来，构造函数会用这个Args...来做编译期的格式字符串校验（比如检查{}的数量和类型是否匹配参数）。

为什么不需要用户定义推导指南？ #

因为basic_format_string的模板参数不是从构造函数推导的，而是由上层的print函数预先确定好传递进来的。推导指南是用来让编译器从构造函数参数推导类模板参数的，但这里根本不需要——类模板参数已经由外部上下文确定了，构造函数只需要处理字符串参数的类型匹配即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RnMss