C++参数包场景下如何从已知入参生成实参调用变参函数

核心需求 #

在func1中调用func时，按照模板参数包Cs的元素个数，依次传入入参s的s[0]、s[1]……对应索引位置的元素，两个函数共用同一参数包Cs。

实现代码 #

C++17及以上版本（最简实现） #

利用C++17泛型lambda配合标准库std::index_sequence（需包含<utility>头文件），无需额外辅助函数即可完成展开：

#include <utility>

template<class... Cs>
void func(Cs... cs){
    // 自定义业务逻辑
}

template<class T, class... Cs>
void func1(T s){
    // 生成与Cs包长度一致的0起始索引序列，展开后取对应下标的s元素
    [&]<std::size_t... Idx>(std::index_sequence<Idx...>) {
        func<Cs...>(s[Idx]...);
    }(std::make_index_sequence<sizeof...(Cs)>{});
}

int main(){
    char s[]="HI THERE!";
    // 实际传入func的参数为s[0]='H'、s[1]='I'、s[2]=' '
    func1<char*, char, char, char>(s);
    return 0;
}

C11/C14兼容版本 #

旧标准不支持泛型lambda，需要额外实现一个辅助转发函数承接索引序列的展开逻辑：

#include <utility>

template<class... Cs>
void func(Cs... cs){
    // 自定义业务逻辑
}

// 辅助转发函数，额外接收索引序列参数包
template<class T, class... Cs, std::size_t... Idx>
void func_helper(T s, std::index_sequence<Idx...>) {
    func<Cs...>(s[Idx]...);
}

template<class T, class... Cs>
void func1(T s){
    func_helper<T, Cs...>(s, std::make_index_sequence<sizeof...(Cs)>{});
}

int main(){
    char s[]="HI THERE!";
    func1<char*, char, char, char>(s);
    return 0;
}

注意事项 #

必须保证入参s支持下标访问，且有效下标范围不小于sizeof...(Cs)，否则会触发数组越界的未定义行为。

实现原理 #

可变参数模板的参数包展开只能在特定语法上下文完成，无法直接在函数体内按参数包长度循环生成s[0]、s[1]这类实参表达式。std::index_sequence是编译期工具，可以将参数包的长度（编译期常量sizeof...(Cs)）转换为从0开始的连续编译期整数序列，再通过参数包展开一次性生成所有对应下标的实参，匹配func的参数要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者joudia