簡介
該篇博客主要介紹C++11中的變長模板，對變長模板的原理和使用方法進行介紹。本篇博客參考書籍深入理解C++11新特性解析與應用一書，非常推薦該書作爲C++11學習的參考資料，英語好的話更推薦直接閱讀C++官網中的關於C++11新特性的介紹。
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C++11新特性解析與應用
模板和函數參數包
模板參數包說明
變長類模板的形式如下：
template <typename... Elements> class tuple;
標識符Elements之前的使用了省略號來表示該參數是變長的。在C++11中，Elements就被稱作是一個模板參數包(template parameter pack)，這是一種新的模板參數類型。它可以接受任意多個參數作爲模板參數，實例化的tuple模板類如下所示：
tuple<int, char, double>
與普通的模板參數類似，模板參數包也可以是非類型的，例如
template<int... A> class NonTypeVT { };
NonTypeVT<1,0,2> vtvt;
除了類型的模板參數包和非類型的模板參數包，模板參數包實際上還是模板類型的，後面討論。
解包
爲了使用模板參數包，我們需要將其解包（unpack）。在C++11中，通過**包拓展（pack expansion）**的表達式來完成。例如：
template<typename... A> class Template: private B<A...> { };
這裏的表達式A...就是一個包拓展。參數包會在包拓展的位置展開爲多個參數。比如：
template<typename T1， typename T2> class B {};
template<typename... A> class Template: private B<A...> { };
Template<X, Y> xy;
上面的列子中展示了包拓展的實現，但是該例子基於類模板B總是接受兩個參數的前提下。若我們在這裏聲明瞭一個Template<X, Y, Z>，就必然會發生模板推導的錯誤。爲了解決上述問題，見後面內容中提出的解決辦法。
在可變參數模板中使用遞歸
通過定義遞歸的模板偏特化定義，我們可以使得參數包在實例化時能夠層層展開，直到參數包中的參數逐漸耗盡或到達某個數量的邊界爲止。
類模板使用遞歸代碼如下所示（模板參數包）：
template<typename... Elements> class tuple; // 變長模板的聲明
template<typename Head, typename... Tail> // 遞歸的偏特化定義
class tuple<Head, Tail...> : private tuple<Tail...> {
Head head;
}
template<> class tuple<> {}; // 邊界條件
上述代碼中偏特化版本的tuple包含了兩個參數，一個是類型模板參數Head，另一個則是模板參數包Tail。tuple<double, int, char, float>會引起基類的遞歸構造，這樣的遞歸構造在tuple的參數包爲0個的時候會結束。這是由於我們定義了邊界條件，即編譯器從tuple<>建造出tuple<float>。
函數模板中使用地推代碼如下所示（函數參數包）：
// definition for 0 parameters -- terminating call
void show_list3() {}
// definition for 1 or more parameters
template<typename T, typename... Args>
void show_list3( T value, Args... args)
{
std::cout << value << ", ";
show_list3(args...);
}
模板參數包與函數參數包的區別是在C++11中，標準要求函數參數包必須唯一，且是函數的最後一個參數，而模板參數包則沒有這樣的要求。
進階
C++11標準定義了以下7種參數包可以展開的位置：
- 表達式
- 初始化列表
- 基類描述列表
- 類成員初始化列表
- 模板參數列表
- 通用屬性列表
- lambda函數的捕捉列表
不同的包拓展方式
template<typename... A> class T: private B<A>... { }; // (1)
template<typename... A> class T: private B<A...> { }; // (2)
上述兩種在基類描述列表中解包後是不同的，對於同樣的實例化T<X, Y>，解包後的形式如下：
class T<X, Y>: private B<X>, private<Y> { }; // (1)
class T<X, Y>: private B<X, Y> { }; // (2)
類似的狀況也會發生在函數模板中。
template<class... A> int Vaargs(A... args) {
int size = sizeof...(A);
}
在C++11中引入了新操作符sizeof...，它的作用是計算參數包中的參數個數。