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c++ - C++ 模板如何专用于所有 32 位 POD 类型？

coder 2024-02-13 原文

我开发了一个简单的模板函数来交换单个字段的字节顺序:

template <typename T> inline void SwapEndian(T& ptr) {
    char *bytes = reinterpret_cast<char*>(&ptr);
    int a = sizeof(T) / 2;
    while (a--) {
        char tmp = bytes[a];
        int b = sizeof(T) - 1 - a;
        bytes[a] = bytes[b];
        bytes[b] = tmp;
    }
}

我经常在 T = int 或 float 的地方使用它。这两种类型在目标平台上均由 4 个字节表示，并且可以由模板的相同特化处理。

因为这个函数有时负责处理大缓冲区的原始数据，所以我创建了一个优化的特化:

template<> inline void SwapEndian(float& ptr) {
    #if defined(__GNUC__)
        *reinterpret_cast<unsigned*>(&ptr) = __builtin_bswap32(*reinterpret_cast<unsigned*>(&ptr));

    #elif defined(_MSC_VER)
        *reinterpret_cast<unsigned*>(&ptr) = __byteswap_ulong(*reinterpret_cast<unsigned*>(&ptr));

    #endif
}

此特化也适用于 32 位整数，有符号或无符号，所以我有一大堆难闻的重复项，只是类型名称不同。

如何通过这个模板路由 4 字节 POD 类型的所有实例化？ (PS。我愿意以不同的方式解决这个问题，但在那种情况下，我想明确地知道是否可以构建这种元专用模板。)

编辑:谢谢大家，在阅读答案并意识到算术是比 pod 更好的限制后，我受到启发要写点东西。所有的答案都有用，但我只能接受一个，所以我接受了看起来结构相同的那个。

template<bool, bool> struct SwapEndian_ { template<typename T> static inline void _(T&); };
template<> template<typename T> inline void SwapEndian_<true, true>::_(T& ptr) {
    // ... stuff here ...
}
// ... more stuff here ...
template<typename T> inline void SwapEndian(T& ptr) {
    static_assert(is_arithmetic<T>::value, "Endian swap not supported for non-arithmetic types.");
    SwapEndian_<sizeof(T) & (8 | 4), sizeof(T) & (8 | 2)>::template _<T>(ptr);
}

最佳答案

如有疑问，请标记调度。

此实现有 2 个特征——is_pod 和 get_sizeof_t。基本重写分派(dispatch)到带有这两个标记的特征的 SwapEndian。还有一个 is_pod 覆盖，以及一个针对非 pod 类型的覆盖(我建议 =deleteing)。

扩展到新的特征和类型相对容易。

template<size_t n>
using sizeof_t = std::integral_constant<size_t, n>;
template<class T>
using get_sizeof_t = sizeof_t<sizeof(T)>;

template <class T>
void SwapEndian(T& t, std::true_type /*is pod*/, sizeof_t<4>) {
  std::cout << "4 bytes!\n";
  // code to handle 32 bit pods
}
template <class T, size_t n>
void SwapEndian(T& t, std::true_type /*is pod*/, sizeof_t<n>) {
  std::cout << "pod\n";
  // code to handle generic case
}
template <class T, size_t n>
void SwapEndian(T& t, std::false_type /*is pod*/, sizeof_t<n>) {
  std::cout << "not pod\n";
  // probably want to =delete this overload actually 
}
template<class T>
void SwapEndian(T& t) {
    SwapEndian(t, std::is_pod<T>{}, get_sizeof_t<T>{});
}

我不确定这是否是个好主意，但上面的内容应该可以做到。

使用一些 C++14 特性。假设 CHAR_BIT 为 8。

你应该很少特化模板函数。而是重载。标记分派(dispatch)为您提供重载决策的能力，以分派(dispatch)要在编译时运行的代码。

live example

关于c++ - C++ 模板如何专用于所有 32 位 POD 类型？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/28634104/

amp43codetemplateSwapEndianc++templatesendiannesstemplate-specializationspecialization

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