C++如何同时展开多个参数包？含模板函数实例解析

先看你给出的测试代码：

#include <functional>
template<typename... TS, size_t N> void f0( TS(&& ... args)[N] ) {}
template<typename T, size_t... NS> void f1( T(&& ... args)[NS] )  {}
template<typename... TS, size_t... NS> void f2( TS(&& ... args)[NS] )  {}

int main(){
    f0({1,2}, {3.0,4.0}, {true, false});
    f1({1,2,3}, {4,5}, {6});
    f2({1,2,3}, {4.0,5.0}, {true});
    return 0;
}

针对你的两个问题解答如下：

1. 单个展开符下展开多个参数包的通用规则 #

• 长度一致性要求：所有参与展开的参数包必须拥有完全相同的长度，这是展开的基础前提，否则编译器直接报错。
• 按位置配对绑定：C++标准明确规定，展开时会将多个参数包的第n个元素与函数参数列表的第n个位置一一配对。比如TS(&& ... args)[NS]中，第一个args对应TS的第一个类型和NS的第一个尺寸，第二个args对应TS的第二个类型和NS的第二个尺寸，以此类推，每个函数参数位置会同时消耗所有参数包的对应位置元素。
• 类型兼容性要求：每个参数包的元素必须和函数参数的对应部分类型匹配。比如TS的第n个类型要能适配对应数组的元素类型，NS的第n个尺寸必须等于对应数组的长度。

2. 显式指定模板参数的代码编译失败的原因 #

C++模板规则中，当存在多个变长参数包时，编译器无法自动拆分显式传入的模板参数列表。f2的模板参数是typename... TS, size_t... NS，两个都是变长参数包，你显式传入int,float,bool,3,2,1时，编译器没有明确依据判断哪些参数属于类型参数包TS、哪些属于非类型参数包NS——它无法确定是前3个给TS、后3个给NS，也无法排除其他拆分可能，因此直接触发编译错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vladislav Ihost