如何解决C++中Arity可变参数模板的匹配歧义问题？

问题根源 #

当你把func1传入someFuncTemplate时，模板参数F会被推导为函数指针类型int(*)(int, int)，而你定义的Arity特化只匹配函数类型Ret(Args...)（比如int(int, int)），所以编译器会匹配到空的主模板Arity<T>，自然找不到value成员。

解决方法 #

方法1：添加函数指针类型的特化 #

直接给Arity增加针对函数指针的特化模板，剥去指针后复用原有的函数类型特化逻辑：

#include <iostream>

template <typename T>
struct Arity {};

// 匹配函数类型
template <typename Ret, typename... Args>
struct Arity<Ret(Args...)>
    : std::integral_constant<size_t, sizeof...(Args)> 
{};

// 匹配函数指针类型，剥去指针后重用上面的特化
template <typename Ret, typename... Args>
struct Arity<Ret(*)(Args...)> : Arity<Ret(Args...)> {};

int func1(int a, int b) { return a + b; }

template <typename F>
void someFuncTemplate(F)
{
    std::cout << Arity<F>::value;
}

int main()
{
    std::cout << Arity<decltype(func1)>::value << '\n';
    someFuncTemplate(func1); // 现在可正常编译
}

方法2：在模板函数中转换为函数类型 #

借助std::remove_pointer_t把函数指针转换成函数类型，再传给Arity：

#include <iostream>
#include <type_traits> // 需包含该头文件

template <typename T>
struct Arity {};

template <typename Ret, typename... Args>
struct Arity<Ret(Args...)>
    : std::integral_constant<size_t, sizeof...(Args)> 
{};

int func1(int a, int b) { return a + b; }

template <typename F>
void someFuncTemplate(F)
{
    // 剥去指针，得到原始函数类型
    using FuncType = std::remove_pointer_t<F>;
    std::cout << Arity<FuncType>::value;
}

int main()
{
    std::cout << Arity<decltype(func1)>::value << '\n';
    someFuncTemplate(func1);
}

方法3：让模板参数直接推导为函数类型 #

修改someFuncTemplate的参数类型，让它接收函数类型的引用，避免函数名退化为指针：

#include <iostream>

template <typename T>
struct Arity {};

template <typename Ret, typename... Args>
struct Arity<Ret(Args...)>
    : std::integral_constant<size_t, sizeof...(Args)> 
{};

int func1(int a, int b) { return a + b; }

// 参数为函数类型的引用，直接推导出函数类型而非指针
template <typename Ret, typename... Args>
void someFuncTemplate(Ret(&)(Args...))
{
    std::cout << Arity<Ret(Args...)>::value;
}

int main()
{
    std::cout << Arity<decltype(func1)>::value << '\n';
    someFuncTemplate(func1);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Janilson