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= C++变参模板（Variadic Templates） =  

'''变参模板'''（Variadic Templates）是C++11引入的一项强大特性，允许模板接受'''任意数量'''、'''任意类型'''的模板参数。它是实现泛型编程和元编程的重要工具，广泛应用于标准库（如`std::tuple`、`std::function`）和现代C++框架中。  

== 基本概念 ==  

变参模板的核心语法是通过省略号（`...`）声明参数包（Parameter Pack），并在后续展开使用。参数包分为两种：  
* '''模板参数包'''（Template Parameter Pack）：在模板声明中接受多个参数。  
* '''函数参数包'''（Function Parameter Pack）：在函数参数列表中接受多个参数。  

=== 语法示例 ===  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
// 模板参数包  
template<typename... Args>  
void foo(Args... args); // 函数参数包  
</syntaxhighlight>  

== 参数包的展开 ==  

参数包必须通过展开（Expansion）才能使用，常见方式包括：  

=== 递归展开 ===  
通过递归模板函数逐层处理参数包中的每个参数。  

<syntaxhighlight lang="cpp">  
// 基准情形（终止递归）  
void print() {  
    std::cout << "End\n";  
}  

// 递归展开  
template<typename T, typename... Args>  
void print(T first, Args... args) {  
    std::cout << first << "\n";  
    print(args...); // 递归调用  
}  

int main() {  
    print(1, 2.5, "Hello");  
}  
</syntaxhighlight>  

'''输出'''：  
<pre>  
1  
2.5  
Hello  
End  
</pre>  

=== 折叠表达式（C++17） ===  
简化递归展开的语法，支持一元或二元操作符。  

<syntaxhighlight lang="cpp">  
template<typename... Args>  
auto sum(Args... args) {  
    return (args + ...); // 折叠表达式  
}  

int main() {  
    std::cout << sum(1, 2, 3, 4); // 输出：10  
}  
</syntaxhighlight>  

== 实际应用案例 ==  

=== 实现泛型日志函数 ===  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
template<typename... Args>  
void log(const char* format, Args... args) {  
    printf(format, args...);  
}  

int main() {  
    log("Value: %d, Name: %s\n", 42, "Alice");  
}  
</syntaxhighlight>  

=== 构建元组（std::tuple） ===  
变参模板是`std::tuple`的实现基础：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
template<typename... Types>  
class Tuple;  

// 特化递归定义  
template<typename Head, typename... Tail>  
class Tuple<Head, Tail...> : private Tuple<Tail...> {  
    Head value;  
};  

template<>  
class Tuple<> {}; // 基准情形  
</syntaxhighlight>  

== 高级主题 ==  

=== 参数包的大小 ===  
使用`sizeof...(Args)`获取参数包中参数的数量：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
template<typename... Args>  
void countArgs(Args... args) {  
    std::cout << sizeof...(Args) << "\n";  
}  
</syntaxhighlight>  

=== 完美转发参数包 ===  
结合`std::forward`实现完美转发：  
<syntaxhighlight lang="cpp">  
template<typename... Args>  
void wrapper(Args&&... args) {  
    some_function(std::forward<Args>(args)...);  
}  
</syntaxhighlight>  

== 总结 ==  

* 变参模板通过参数包和展开机制支持任意数量和类型的参数。  
* 递归展开是基础方法，折叠表达式（C++17）提供更简洁的语法。  
* 广泛应用于标准库、日志系统、元编程等场景。  

{{Tip|变参模板的调试可能较复杂，建议结合`static_assert`或概念（C++20）约束参数类型。}}

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[[Category:C++ 模板]]