Почему нельзя передать структуру как значение как параметр, не являющийся типом шаблона?

Было бы легко заставить работать только этот бит, но тогда люди будут жаловаться на то, что использование параметров шаблона структуры не работает во всех тех же ситуациях, что и другие параметры шаблона (рассмотрите частичную специализацию или что делать с operator==).

На мой взгляд, это слишком грязно, чтобы получить весь торт, а получение всего лишь одного крошечного ломтика недостаточно удовлетворительно и, возможно, еще больше расстраивает. Выполнение этой крошечной работы не даст мне больше возможностей, чем что-то вроде следующего, которое имеет дополнительное преимущество работы со всеми видами вещей (включая частичные специализации) из коробки.

template <int X, int Y, int Z>
struct meta_triple {
    // static value getters
    static constexpr auto x = X;
    static constexpr auto y = Y;
    static constexpr auto z = Z;
    // implicit conversion to Triple 
    constexpr operator Triple() const { return { X, Y, Z }; }
    // function call operator so one can force the conversion to Triple with
    // meta_triple<1,2,3>()()
    constexpr Triple operator()() const { return *this; }
};

Обновленный ответ для c ++ 20 пользователи:

В C ++ 20 добавлена ​​поддержка не типовых параметров шаблона литерала класса (класс с конструктором constexpr), что позволит использовать пример в исходном вопросе при условии, что параметр шаблона принимается по значению:

template<Triple t> // Note: accepts t by value
class Foo { };

// Works with unnamed instantiation of Triple.
Foo<Triple { 1, 2, 3 }> f1 {};

// Also works if provided from a constexpr variable.
constexpr Triple t { 1, 2, 3 };
Foo<t> f2 {};

Кроме того, все экземпляры параметров шаблона Triple { 1, 2, 3 } в программе будут ссылаться на один и тот же объект статической продолжительности хранения:

template<Triple t1, Triple t2>
void Func() {
    assert(&t1 == &t2); // Passes.
}

constexpr Triple t { 1, 2, 3 };

int main()
{
    Func<t, Triple {1, 2, 3}>();
}

Из cppreference:

Идентификатор, который именует параметр шаблона, не являющийся типом, типа класса T, обозначает статический объект продолжительности хранения типа const T, называемый объектом параметра шаблона, значение которого является значением соответствующего аргумента шаблона после того, как он был преобразован в тип параметр шаблона. Все такие параметры шаблона в программе одного типа с одинаковым значением обозначают один и тот же объект параметра шаблона.

Обратите внимание, что существует довольно много ограничений на типы литералов класса, допустимые параметрами шаблона. Для получения дополнительных сведений ознакомьтесь с этим сообщением в блоге, которое я написал с объяснением использования и ограничений NTTP-файлов буквального класса: Литеральные классы как параметры шаблона, не являющиеся типами в C ++ 20.

Вы можете определить t как const extern, дав ему внешнюю связь. Тогда конструкция работает:

struct Triple { int x, y, z; };

const extern Triple t { 1, 2, 3 };

template<Triple const& t>
class Foo { };

Foo<t> f;

Живой пример.

Причина, по которой вы не можете передать временный параметр ссылочного шаблона, заключается в том, что этот параметр является ссылкой. Вы получите ту же ошибку, если бы параметром шаблона было const int& и вы попытались передать 7. Пример.

ИЗМЕНИТЬ

Разница между тремя int и структурой, содержащей три int, заключается в том, что все литералы типа int на самом деле имеют одно и то же значение (все вхождения 7 - всего семь), в то время как каждый вызов конструктора структуры концептуально создает новый экземпляр. Возьмем этот гипотетический пример:

template <Triple t>
struct Foo {};

Foo<Triple {1, 2, 3}> f1;
Foo<Triple {1, 2, 3}> f2;

Я думаю, что «сопоставление» этих двух вызовов конструктора с одним и тем же экземпляром шаблона внесло бы дополнительную сложность.