折叠表达式简化可变参数模板处理,支持求和、逻辑判断等操作。格式为(pack op…)或(… op pack),可带初始值。支持+、&&、<<等二元操作符,不支持[]、.等。空包时&&结果为true,||为false,逗号为void,算术操作需避免空包或提供默认值。示例:sum(1,2,3)用(args + …)得6;all_true(true,false)用(args && …)得false;print_each用(cout << … << args)输出各参数。注意操作符限制与空包处理即可安全使用。

在C++17中,折叠表达式(fold expressions)是模板参数包的一种简洁处理方式,主要用于可变参数模板中。它能让你不用递归或手动展开参数包,就能对所有参数进行统一操作,比如求和、逻辑判断、逗号分隔输出等。
折叠表达式的语法形式
折叠表达式的基本结构是在圆括号内使用一个操作符和一个省略号(…),形式如下:
- (pack op …) — 左折叠(从左到右)
- (… op pack) — 右折叠(从右到左)
- (pack op … op init) — 带初始值的左折叠
- (init op … op pack) — 带初始值的右折叠
其中 op 是一个有效的二元操作符,pack 是参数包。
常见用法示例
以下是一些典型的折叠表达式应用场景:
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1. 求和所有参数
template <typename... Args> auto sum(Args... args) { return (args + ...); } // 调用:sum(1, 2, 3, 4) → 1+2+3+4 = 10
2. 逻辑与或判断
template <typename... Args> bool all_true(Args... args) { return (args && ...); } // 调用:all_true(true, false, true) → false
3. 使用逗号操作符依次执行函数
template <typename... Args> void print_each(Args... args) { (std::cout << ... << args) << std::endl; } // 输出所有参数,例如:print_each(1, "hello", 3.14);
4. 带初始值的折叠
template <typename... Args> auto multiply_with_one(Args... args) { return (args * ... * 1); // 相当于 (a * (b * (c * 1))) }
注意事项和限制
并非所有操作符都支持折叠表达式,C++17规定了哪些操作符可以用于折叠:
- 支持的操作符包括:
+ - * / % ^ & | ~ = < > << >> += -= *= /= %= ^= &= |= <<= >>= == != <= >= && || , - 不支持的操作符如[] . .* :: ?:不能用于折叠
- 空参数包时,某些折叠有默认值:
-
(&&)空包结果为 true -
(||)空包结果为 false -
(,)空包结果为 void() - 其他算术操作空包会报错
-
如果需要处理可能为空的参数包,建议提供默认值:
template <typename... Args> auto safe_sum(Args... args) { return (... + args) + 0; // 避免空包错误 }
基本上就这些。折叠表达式让可变参数模板变得更简洁安全,尤其适合写工具函数、日志打印、类型检查等泛型代码。只要注意操作符限制和空包问题,使用起来非常方便。


