C++17推导指南返回类型非特化：进阶类模板实参推导求助

这个问题我之前也碰到过！C++17的类模板推导指南确实有个限制——->后面只能直接写模板特化，没法直接展开参数包或者用复杂的类型计算结果。不过借助辅助元函数（类型 traits），完全能搞定你说的场景。

先明确你的核心需求：

• 一个可变参数模板类MyClass<Ts...>，支持两种构造方式：
  1. 直接传入任意数量的不同类型参数，推导对应Ts...；
  2. 传入单个类型值+编译时重复次数，自动推导成包含N次该类型的MyClass<T, T, ..., T>。

下面是完整的实现方案：

1. 定义基础可变参数类 #

先写出类的框架和两个构造函数，注意第二个构造函数用std::integral_constant传递编译时的重复次数N（避免运行时数值的不确定性）：

#include <utility>
#include <type_traits>

template<typename... Ts>
struct MyClass {
    // 构造函数1：接受任意数量不同类型的参数
    MyClass(Ts&&...) {}

    // 构造函数2：接受单个类型，以及编译时的重复次数标记
    template<typename T, size_t N>
    MyClass(const T&, std::integral_constant<size_t, N>) {}
};

2. 实现辅助类型生成工具 #

我们需要一个工具，能根据T和N生成MyClass<T, T, ..., T>。用std::index_sequence来实现最简洁高效：

// 辅助函数模板：利用index_sequence展开N个T类型
template<typename T, size_t... Is>
constexpr auto make_repeat_types(std::index_sequence<Is...>) 
    -> MyClass<decltype((void)Is, std::declval<T>())...>;

// 类型别名：封装推导结果，对外提供清晰的接口
template<typename T, size_t N>
using RepeatMyClass = decltype(make_repeat_types<T>(std::make_index_sequence<N>()));

这里的(void)Is是为了避免编译器警告未使用的模板参数，逗号表达式的最终结果是std::declval<T>()的类型，也就是T——这样每个Is都会对应一个T，最终展开成N个T的参数包。

3. 编写自定义推导指南 #

现在就可以用RepeatMyClass这个类型别名来写推导指南，完美绕过->后面不能直接展开参数包的限制：

// 为第二个构造函数绑定推导规则
template<typename T, size_t N>
MyClass(const T&, std::integral_constant<size_t, N>) -> RepeatMyClass<T, N>;

4. 测试验证 #

现在你就能按预期使用这个类了：

// 简化编译时常量的写法（可选）
template<size_t N>
using size_c = std::integral_constant<size_t, N>;

int main() {
    // 构造函数1：推导为 MyClass<int, double, const char*>
    MyClass a(1, 3.14, "hello");

    // 构造函数2：推导为 MyClass<int, int, int>（3个int）
    MyClass b(42, size_c<3>{});
}

补充说明 #

• 如果你习惯用结构体特化的方式实现辅助工具，也可以替换成递归结构体的写法，效果是一样的；
• C20之后有更简洁的写法（比如用std::repeat_t之类的工具），但上面的方案完全兼容C17，属于标准且通用的做法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nyronium