折叠表达式(C++17 起)

 

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制约与概念(C++20)

 

以二元运算符对形参包进行规约（折叠）。

语法

( 形参包 运算符 ... )	(1)
( ... 运算符 形参包 )	(2)
( 形参包 运算符 ... 运算符 初值 )	(3)
( 初值 运算符 ... 运算符 形参包 )	(4)

1) 一元右折叠

2) 一元左折叠

3) 二元右折叠

4) 二元左折叠

运算符	-	任何下列 32 个二元运算符之一：+ - * / % ^ & | = < > << >> += -= *= /= %= ^= &= |= <<= >>= == != <= >= && || , .* ->*。在二元折叠中，两个 运算符 必须相同。
形参包	-	含有未展开的形参包且在顶层不含优先级低于转型（正式而言，是 转型表达式）的运算符的表达式
初值	-	不含未展开的形参包且在顶层不含优先级低于转型（正式而言，是 转型表达式）的运算符的表达式

注意开闭括号也是折叠表达式的一部分。

解释

折叠表达式的实例化按以下方式展开成表达式 e：

1) 一元右折叠 (E 运算符 ...) 成为 (E1 运算符 (... 运算符 (EN-1 运算符 EN)))

2) 一元左折叠 (... 运算符 E) 成为 (((E1 运算符 E2) 运算符 ...) 运算符 EN)

3) 二元右折叠 (E 运算符 ... 运算符 I) 成为 (E1 运算符 (... 运算符 (EN−1 运算符 (EN 运算符 I))))

4) 二元左折叠 (I 运算符 ... 运算符 E) 成为 ((((I 运算符 E1) 运算符 E2) 运算符 ...) 运算符 EN)

（其中 N 是包展开中的元素数量）

例如，

template<typename... Args>
bool all(Args... args) { return (... && args); }
 
bool b = all(true, true, true, false);
 // 在 all() 中，一元左折叠展开成
 // return ((true && true) && true) && false;
 // b 是 false

将一元折叠用于长度为零的包展开时，只能使用下列运算符：

1) 逻辑与（&&）。空包的值为 true

2) 逻辑或（||）。空包的值为 false

3) 逗号运算符（,）。空包的值为 void()

注解

如果用作 初值 或 形参包 的表达式在顶层具有优先级低于转型的运算符，那么它可以加括号：

template<typename ...Args>
int sum(Args&&... args)
{
//  return (args + ... + 1 * 2);   // 错误：优先级低于转型的运算符
    return (args + ... + (1 * 2)); // OK
}

示例

运行此代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <climits>
#include <cstdint>
#include <type_traits>
#include <utility>
 
template<class ...Args>
void printer(Args&&... args)
{
    (std::cout << ... << args) << '\n';
}
 
template<class T, class... Args>
void push_back_vec(std::vector<T>& v, Args&&... args)
{
    static_assert((std::is_constructible_v<T, Args&> && ...));
    (v.push_back(args), ...);
}
 
// 基于 http://stackoverflow.com/a/36937049 的编译期端序交换 
template<class T, std::size_t... N>
constexpr T bswap_impl(T i, std::index_sequence<N...>)
{
    return (((i >> N*CHAR_BIT & std::uint8_t(-1)) << (sizeof(T)-1-N)*CHAR_BIT) | ...);
}
 
template<class T, class U = std::make_unsigned_t<T>>
constexpr U bswap(T i)
{
    return bswap_impl<U>(i, std::make_index_sequence<sizeof(T)>{});
}
 
int main()
{
    printer(1, 2, 3, "abc");
 
    std::vector<int> v;
    push_back_vec(v, 6, 2, 45, 12);
    push_back_vec(v, 1, 2, 9);
    for (int i : v) std::cout << i << ' ';
 
    static_assert(bswap<std::uint16_t>(0x1234u)==0x3412u);
    static_assert(bswap<std::uint64_t>(0x0123456789abcdefULL)==0xefcdab8967452301ULL);
}

输出：

123abc
6 2 45 12 1 2 9