如何将std::uses_allocator_construction_args展开为构造函数参数列表？

需要实现一个可模板化的Entity类，满足以下需求：

• 适配两种字符串类型：拥有所有权的std::string，以及无所有权的std::string_view
• 类内部包含一个需要分配器的vector数据结构
• 当模板参数为std::string时：
  • 内部vector与字符串使用相同的分配器
  • Entity构造函数需将分配器转发给std::string对象
• 当模板参数为std::string_view（通过适配器封装）时：
  • 构造函数不接受分配器，将字符串初始化为空

尝试使用std::uses_allocator_construction_args生成构造参数，但无法将返回的元组解包到构造参数列表中，需要解决这个问题。

用户提供的初始实现代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <string_view>

template <typename Allocator>
struct view_adapter {
    using string_type = std::string_view;
    using allocator_type = Allocator;
};

template <typename StringType>
struct string_type_of_or {
    using type = StringType;
};

template <typename Allocator>
struct string_type_of_or<view_adapter<Allocator>> {
    using type = view_adapter<Allocator>::string_type;
};


template <typename StringType>
struct Entity {
    using allocator_type = StringType::allocator_type;
    using string_type = string_type_of_or<StringType>::type;

    Entity(allocator_type allocator = {})
        : vec{ allocator }
        , str{ uses_allocator_construction_args<StringType>(allocator)... } // 此处无法解包元组
    {}

    StringType str;
    std::vector<StringType,
        typename std::allocator_traits<allocator_type>::template rebind_alloc<StringType>> vec;
};


int main() {
    Entity<std::string> my_val;
    Entity<view_adapter<std::allocator<std::string_view::value_type>>> my_view;
}

核心问题分析 #

std::uses_allocator_construction_args返回的是参数元组，无法直接用...展开作为构造参数。需要用std::make_from_tuple来从元组构造对象。另外，需要让标准库识别view_adapter不需要分配器，这样uses_allocator_construction_args会生成空参数元组，构造空的std::string_view。

修改后的实现代码 #

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <string_view>
#include <memory> // 包含make_from_tuple和uses_allocator_construction_args

template <typename Allocator>
struct view_adapter {
    using string_type = std::string_view;
    using allocator_type = Allocator;
};

// 特化std::uses_allocator，让view_adapter不使用分配器
namespace std {
    template <typename Alloc>
    struct uses_allocator<view_adapter<Alloc>, Alloc> : false_type {};
}

template <typename StringType>
struct string_type_of_or {
    using type = StringType;
};

template <typename Allocator>
struct string_type_of_or<view_adapter<Allocator>> {
    using type = typename view_adapter<Allocator>::string_type;
};


template <typename StringType>
struct Entity {
    using allocator_type = typename StringType::allocator_type;
    using string_type = typename string_type_of_or<StringType>::type;

    Entity(allocator_type allocator = {})
        : vec{ allocator }
        , str{ std::make_from_tuple<StringType>(
            std::uses_allocator_construction_args<StringType>(allocator)
        ) }
    {}

    StringType str;
    std::vector<StringType,
        typename std::allocator_traits<allocator_type>::template rebind_alloc<StringType>> vec;
};


int main() {
    Entity<std::string> my_val;
    Entity<view_adapter<std::allocator<char>>> my_view;
}

关键修改说明 #

1. 用std::make_from_tuple解包元组：
   std::make_from_tuple<StringType>(tuple)会自动将元组中的元素作为构造参数传递给StringType的构造函数，解决了元组无法直接展开的问题。

2. 特化std::uses_allocator：
   为view_adapter特化std::uses_allocator trait，返回false。这样std::uses_allocator_construction_args会认为view_adapter不需要分配器，生成空的参数元组，最终构造出空的std::string_view（因为std::string_view的默认构造就是空的）。

3. 修正类型别名的typename：
   原代码中string_type_of_or的type定义缺少typename，在模板中访问嵌套类型必须加typename，否则会编译报错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者glades