C++多模板模板参数：如何实现自动匹配内部依赖的类模板定义

正确的类模板定义 #

直接将原模板中作为依赖的两个参数，从普通类型参数修改为模板模板参数即可，完整定义如下：

template <typename A, typename B,
          // 两个模板模板参数：强制传入的DepA、DepB是可接收1个类型参数的类模板
          template <typename> typename DepA,
          template <typename> typename DepB>
class aClass {
    // 类内部使用依赖实例时，直接将A、B传入依赖模板完成实例化即可
    DepA<A> dep_a;
    DepB<B> dep_b;
};

修改完成后，你期望的简化实例化写法可直接正常工作：

// 无需手动为vector、deque传入类型参数，编译器会自动完成类型绑定
aClass<int, double, std::vector, std::deque> instance;

模板参数位置匹配的核心逻辑 #

很多人对模板模板参数的传参逻辑有困惑，实际上编译器的匹配规则非常直白：

• 模板模板参数声明里写的template <typename> typename DepA，本质是给编译器设定校验规则：传入的实参必须是一个类模板，且这个类模板至少能接收1个类型参数
• 匹配过程完全按形参的从左到右的位置顺序对应，完全不关心模板内部的参数命名：传入的类模板的第一个类型形参，会自动和你实例化aClass时传入的A类型绑定，后续位置上的形参如果有默认值，编译器会直接调用对应默认实参填充
• 以你用到的std::vector为例：std::vector的原生模板声明其实是template <typename T, typename Allocator = std::allocator<T>> class vector，它带有2个类型形参，但因为第二个形参带默认值，完全可以匹配上我们写的“接收1个类型参数”的模板模板参数要求，编译器会自动把int绑定到T的位置，Allocator用默认值，最终生成std::vector<int>的具体类型

常见踩坑说明 #

• 语法版本兼容：在C11、C14标准下，模板模板参数的占位符必须使用class而非typename，也就是要把上面的定义写成template <typename> class DepA、template <typename> class DepB，C++17之后才放开了用typename的写法，看老代码时遇到这种写法无需觉得奇怪
• 约束效果天然生效：如果传入的DepA不是“能接收1个类型参数的类模板”（比如传了个需要2个类型参数且没有默认值的模板，或者干脆传了个普通类型），编译器会直接抛出模板不匹配的编译错误，正好满足你“DepA必须可接收类型A作为模板实参”的约束要求，C++20之前的代码也可以靠这个语法天然实现类型约束
• 不要混淆普通模板参数和模板模板参数：如果还是把DepA、DepB声明为普通的typename DepA参数，哪怕你传了std::vector进来，编译器也会把std::vector当成未实例化的模板而非具体类型，直接触发编译错误，根本无法实现自动位置匹配

内容的提问来源于stack exchange，提问作者MaPo