C fold expressions 是 C 17 引入的特性，用于簡(jiǎn)化可變參數(shù)模板中的遞歸操作。1. 左折疊 (args ...) 從左到右求和，如 sum(1,2,3,4,5) 返回 15；2. 邏輯與 (args && ...) 判斷所有參數(shù)是否為真，空包返回 true；3. 使用 (std::cout

C fold expressions 是 C 17 引入的一個(gè)特性，主要用于在可變參數(shù)模板（variadic templates）中簡(jiǎn)潔地對(duì)參數(shù)包進(jìn)行遞歸操作。它常用于求和、邏輯判斷、打印等場(chǎng)景，結(jié)合 ... 和操作符，可以大大簡(jiǎn)化代碼。

下面通過(guò)幾個(gè)典型例子來(lái)說(shuō)明 fold expressions 的用法。

? 1. 參數(shù)包求和（左折疊）

#include <iostream>

template<typename... Args>
auto sum(Args... args) {
    return (args   ...);  // 左折疊：(((a   b)   c)   ...)
}

int main() {
    std::cout << sum(1, 2, 3, 4, 5) << std::endl;  // 輸出 15
    return 0;
}

這里 (args ...) 會(huì)對(duì)所有參數(shù)從左到右依次相加。

? 2. 檢查所有布爾值為真（and 判斷）

template<typename... Args>
bool all_true(Args... args) {
    return (args && ...);  // 左折疊，等價(jià)于：args1 && args2 && ...
}

int main() {
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << all_true(true, true, false) << std::endl;  // 輸出 false
    std::cout << all_true(true, true, true) << std::endl;   // 輸出 true
    return 0;
}

如果參數(shù)包為空，&& 折疊會(huì)返回 true（因?yàn)?true 是邏輯與的單位元）。

? 3. 打印所有參數(shù)（用逗號(hào)操作符）

#include <iostream>

template<typename... Args>
void print(Args... args) {
    (std::cout << ... << args) << '\n';  // 右折疊：args1 << (args2 << (args3 << cout))
}

int main() {
    print("Hello", " ", "world", "!", 2024);  // 輸出: Hello world!2024
    return 0;
}

使用逗號(hào) , 操作符實(shí)現(xiàn)逐個(gè)輸出。注意這里是右折疊 (... << args) 或 (args << ...)，但這里我們用的是 (std::cout << ... << args)，是包展開(kāi)在操作符中間的二元折疊。

? 4. 支持默認(rèn)值的折疊（帶初始值）

你還可以給 fold expression 提供一個(gè)初始值：

template<typename... Args>
auto sum_with_init(Args... args) {
    return (args   ...   10);  // 在末尾加 10，相當(dāng)于：(((a   b)   c)   ...   10)
}

int main() {
    std::cout << sum_with_init(1, 2, 3) << std::endl;  // 1 2 3 10 = 16
    return 0;
}

注意：(args ... 10) 是右折疊，等價(jià)于 args1 (args2 (args3 10))，但加法滿足結(jié)合律，結(jié)果一樣。

? 5. 空參數(shù)包的處理

template<typename... Args>
bool all(Args... args) {
    return (args && ...);  // 空參數(shù)包時(shí)返回 true
}

template<typename... Args>
bool any(Args... args) {
    return (args || ...);  // 空參數(shù)包時(shí)返回 false
}

int main() {
    std::cout << all() << std::endl;  // true
    std::cout << any() << std::endl;  // false
    return 0;
}

• && 折疊空包 → true
• || 折疊空包 → false
• 折疊空包會(huì)編譯失敗（無(wú)默認(rèn)值）

? 總結(jié)：折疊表達(dá)式的語(yǔ)法形式

基本上就這些常見(jiàn)用法。fold expressions 讓 variadic template 編程變得簡(jiǎn)潔直觀，避免了遞歸模板的復(fù)雜寫(xiě)法。不復(fù)雜但容易忽略細(xì)節(jié)，比如空包行為和結(jié)合方向。

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