为何自定义tuple的get<K>()无法接收子类？如何实现兼容？

这个问题的核心在于你写的第二个get函数模板有个小错误——模板参数T没有出现在函数参数列表里，导致编译器无法推导它的值，而且函数参数的类型也没匹配你的tuple继承结构。咱们一步步来解决：

问题分析 #

你自定义的tuple<T, Ts...>是继承自tuple<Ts...>的，每个子类都持有第一个元素作为tail。但你的第二个get函数是这么写的：

template<size_t k, class T, class... Ts> typename std::enable_if<
    k != 0, typename elem_type_holder<k, tuple<T, Ts...>>::type &>::type get(tuple<Ts...> &t) {
    tuple<Ts...> &base = t;
    return get<k - 1>(base);
}

这里有两个关键问题：

1. 函数参数是tuple<Ts...>&，但你用elem_type_holder查询的是tuple<T, Ts...>的类型——T这个模板参数根本没出现在函数参数里，编译器完全没法推导它是什么。
2. 当你传入Foo&（Foo继承自tuple<int,int,int>）时，模板推导不会自动通过隐式转换（子类转基类）来匹配参数类型，再加上T无法推导，自然就找不到匹配的函数了。

而std::get能工作的原因是它的函数参数直接是std::tuple<Types...>&，当你传入子类对象时，编译器可以推导Types...为基类tuple的模板参数，然后利用子类到基类的隐式引用转换完成调用。

修复方案 #

把第二个get函数的参数类型改成tuple<T, Ts...>&，这样T和Ts...都能从函数参数里推导出来，子类对象也能隐式转换为基类tuple<T, Ts...>的引用：

// k == 0 的情况保持不变
template<size_t k, class... Ts> typename std::enable_if<
    k == 0, typename elem_type_holder<0, tuple<Ts...>>::type &>::type get(tuple<Ts...> &t) {
    return t.tail;
}

// 修改后的 k != 0 的情况
template<size_t k, class T, class... Ts> typename std::enable_if<
    k != 0, typename elem_type_holder<k, tuple<T, Ts...>>::type &>::type get(tuple<T, Ts...> &t) {
    tuple<Ts...> &base = t; // 利用继承关系转成基类引用
    return get<k - 1>(base);
}

额外优化：支持const对象 #

为了让const的tuple和它的子类也能使用get，你可以再重载一组const版本的get函数：

template<size_t k, class... Ts> typename std::enable_if<
    k == 0, const typename elem_type_holder<0, tuple<Ts...>>::type &>::type get(const tuple<Ts...> &t) {
    return t.tail;
}

template<size_t k, class T, class... Ts> typename std::enable_if<
    k != 0, const typename elem_type_holder<k, tuple<T, Ts...>>::type &>::type get(const tuple<T, Ts...> &t) {
    const tuple<Ts...> &base = t;
    return get<k - 1>(base);
}

现在你再测试Foo的代码：

Foo foo;
std::cout << get<1>(foo) << std::endl; // 正常输出2

就可以正常工作了，不需要再手动static_cast啦。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user2269707