テンプレート演繹ガイドとは何ですか？いつ使用する必要がありますか？

Question 1

C ++ 17標準では、「テンプレート演繹ガイド」が導入されています。これらは、このバージョンの標準で導入されたコンストラクターの新しいテンプレート引数の推論と関係があると思いますが、それらが何であり、何のためにあるのかについての簡単なFAQスタイルの説明はまだ見ていません。

C ++ 17のテンプレート控除ガイドとは何ですか？
なぜ（そしていつ）それらが必要なのですか？
どうすれば宣言できますか？

Question 2

テンプレート推論ガイドは、テンプレートクラスに関連付けられたパターンであり、コンストラクター引数（およびそのタイプ）のセットをクラスのテンプレートパラメーターに変換する方法をコンパイラーに指示します。

最も単純な例はstd::vector、イテレータペアをとるのとそのコンストラクタです。

template<typename Iterator>
void func(Iterator first, Iterator last)
{
  vector v(first, last);
}

コンパイラは、vector<T>のT型がどうなるかを理解する必要があります。私たちは答えが何であるかを知っています。Tである必要がありますtypename std::iterator_traits<Iterator>::value_type。しかし、入力せずにコンパイラーにどのように伝えるのvector<typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type>でしょうか？

控除ガイドを使用します。

template<typename Iterator> vector(Iterator b, Iterator e) -> 
    vector<typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type>;

これは、vectorそのパターンに一致するコンストラクターを呼び出すと、vectorの右側のコードを使用して特殊化を推測することをコンパイラーに通知します->。

引数からの型の推定がそれらの引数の1つの型に基づいていない場合は、ガイドが必要です。vectorfromをinitializer_list明示的に初期化するには、vector'sを使用するTため、ガイドは必要ありません。

左側は必ずしも実際のコンストラクターを指定しているわけではありません。それが機能する方法は、型でテンプレートコンストラクター控除を使用する場合、すべての控除ガイドに対して渡す引数と一致することです（プライマリテンプレートの実際のコンストラクターは暗黙のガイドを提供します）。一致するものがある場合は、それを使用して、型に提供するテンプレート引数を決定します。

しかし、その推論が行われると、コンパイラが型のテンプレートパラメータを把握すると、その型のオブジェクトの初期化は、何も起こらなかったかのように進行します。つまり、選択した控除ガイドは、選択したコンストラクターと一致する必要はありません。

これは、アグリゲートとアグリゲートの初期化でガイドを使用できることも意味します。

template<typename T>
struct Thingy
{
  T t;
};

Thingy(const char *) -> Thingy<std::string>;

Thingy thing{"A String"}; //thing.t is a `std::string`.

したがって、演繹ガイドは、初期化される型を理解するためにのみ使用されます。初期化の実際のプロセスは、その決定が行われると、以前とまったく同じように機能します。