C++ 第90题：可变参数模板（Variadic Templates 构建类型安全的递归打印 print）

题目

编写程序，演示现代 C++11 引入的“可变参数模板”（Variadic Templates）与参数包（Parameter Pack Args...）。不借助任何 C 语言 va_list 的类型隐患宏，通过模板函数递归解包展开（Recursive Unpacking）以及 C++17 引入的折叠表达式（Fold Expression (... , expr)），构建绝对类型安全、支持无限个任意异构类型参数的格式化流式打印器 safePrint。

输入格式：无需外部输入。

输出格式：输出递归参数包展开与折叠表达式打印混合异构类型的日志。

数据范围与约定：参数包展开、sizeof... 操作符、C++17 折叠表达式。

思路与算法

1. 解决 C 语言 printf 的致命缺陷
C 语言的 printf("%d", str) 会发生致命内存访问越界，且无法打印自定义对象。C++ 可变参数模板在编译期精准展开每个参数的具体类型，兼具绝对类型安全与极致性能。

2. 递归展开的两件套
①递归基终止函数（Base Case）：处理 0 个或 1 个参数；②递归展开函数：剥离首个参数 const T& first，对剩余参数包 const Rest&... rest 进行尾递归调用展开。

3. C++17 折叠表达式极致简化
C++17 支持一元/二元折叠：(std::cout << ... << args) << '\n';，一行代码即可彻底消灭繁琐的递归基终止函数！

完整程序

#include <iostream>
#include <string>

// --- 方法 1：C++11 经典递归解包展开 ---

// 1. 递归基终止函数：无参数时收尾换行
void printPackC11() {
    std::cout << "\n";
}

// 2. 递归解包函数：剥离第一个参数，剩余包尾递归
template <typename T, typename... Rest>
void printPackC11(const T& first, const Rest&... rest) {
    std::cout << "[" << first << "] ";
    printPackC11(rest...); // 递归展开参数包
}

// --- 方法 2：C++17 逗号折叠表达式 (Fold Expression) ---
template <typename... Args>
void printPackC17(const Args&... args) {
    std::cout << "参数包元素总个数 sizeof...(args): " << sizeof...(args) << "\n";
    // C++17 逗号折叠展开
    ((std::cout << "{" << args << "} "), ...);
    std::cout << "\n";
}

int main() {
    std::cout << "--- 1. C++11 递归模板解包 ---\n";
    printPackC11(2026, 3.14, "Modern C++", 'A', true);

    std::cout << "\n--- 2. C++17 折叠表达式解包 ---\n";
    printPackC17("Thread-Pool", 8, "Workers", 99.98);

    return 0;
}

运行示例

输出：

--- 1. C++11 递归模板解包 ---
[2026] [3.14] [Modern C++] [A] [1] 

--- 2. C++17 折叠表达式解包 ---
参数包元素总个数 sizeof...(args): 4
{Thread-Pool} {8} {Workers} {99.98}