C++17 之 "deduction guides"

“Deduction guides” 在 C++17 标准 https://www.iso.org/standard/68564.html
中属于 17.9 章节. 标准中如下描述:

Deduction guides 用于将一个 模板名称 声明为一个类型标识符, 此时需要使用
Deduction guides 推导出该标识符的类型. Deduction guides 不使用名称查找,
而是使用模板参数推导, 所有为该模板名称声明的 deduction guides 都会作为推导依据.

语法

deduction-guide :
    explicitopt template-name (parameter-declaration-clause) -> simple-template-id ;

在实际使用中, 可以为某个模板名称提供多个 deduction guides.

例子

例 1

// 声明了一个模板 S    (1)
<template<class T, class D = int>
struct S {
    T data;
};

// (2)
// 利用模板名称给出推导提示. 此例中, 若给定一个模板参数 U, 希望推导为
// S<typename U::type>. 隐含的约束是类型 U 必须内含一个类型名为 type
template<class U>
S(U) -> S<typename U::type>;

/* 应用上面的 deduction guides */

// 结构 A 中内含了类型名为 type
struct A {
    using type = short;
    operator type();
};

// 下面语句是单参数, 所以会选用 (2) 进行推导
// 在进行推导时, 发现 A::type 存在, 所以推导成功
// 使得 x 的类型为 S<short, int>
S x{A()};

例 2 两个 deduction guides

// 定义一个模板 SS     (1)
template<typename T>
struct SS { T t; };

// 定义两个 deduction guides
SS(double) -> SS<double>;                                   // (2)
SS(std::pair<int, int>) -> SS<std::pair<int, int>>;         // (3)

// 按主模板 (1) 进行推导, s1 的类型为 SS<int>

SS s1{1};

// 按 (2) 进行推导, s2 的类型为 SS<double>
SS s2{1.5};

// 按 (3) 进行推导, s3 的类型为 SS<std::pair<int, int>>
std::pair<int, int> p{1,2};
SS s3{p};

最后

以前的文章 C++17 之 “利用构造函数推导模板参数类型”,
通过构造函数的参数类型推导出模板参数类型, 其中也有 Deduction guides 的功劳, 如

std::pair   p(1, 1.5);    // p 的类型为 std::pair<int, double>
std::tuple  t(1, 2, 2.5); // t 的类型为 std::tuple<int, int, double>
std::vector v{1,2,3};     // v 的类型为 td::vector<int>
std::array  a{1,2};       // a 的类型为 td::array<int, 2>