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C++ 多参数模板化类成员特化

coder 2024-02-19 原文

我正在设置一个 c++(11) 程序，我在其中使用了一个依赖于 2 个参数的模板化类。该类的大部分内容都可以根据模板参数进行通用编写。只有少数功能需要专门的版本。这是重现我的问题的示例模式:

template<class T, int N> 
class foo
{
  // typedefs and members that depend on T and N
  // but that can be written generically e.g. :
  typedef std::array<T,N> myarray;
  void myfunc(myarray tab);
};

// ...

template<class T, int N>
foo<T,N>::myfunc(myarray tab)
{
  // generic version
}

// need specialization only of myfunc:
template<class T>
foo<T,1>::myfunc(myarray tab)
{
  // specialized version for N=1
}

然后编译器报错:error: invalid use of incomplete type ‘class foo<T, 1>’关于然后行 template<class T> foo<T,1>::myfunc(myarray tab)

我发现唯一可行的解​​决方法是插入一个完整的类及其专用版本的拷贝:

template<class T>
class foo<T,1>
{
  // recopy all the lines of class foo<T,N>, replacing N by 1
};
// duplicate as well all generic function definition with 
// specialized versions <T,1> even when not needed

什么是很不满意...

经过一些实验，我发现当模板只使用 1 个参数时(例如 template <int N> class foo{...}; )似乎不会出现此问题，但只有涉及至少 2 个参数时才会出现此问题。

这是 C++ 编程中众所周知的东西吗？有没有更聪明的方法来解决我的问题？ (我想创建一个没有专门功能的母类，然后让类 foo 继承它，只保留专门的成员，以尽量减少“重复解决方法”)

多谢指教!

最佳答案

标签 dispatch 救援。

使用 std::integral_constant，我们可以创建两种类型，一种用于通用 N，另一种用于 1(或者您可以在 int 上定义一些其他类型模板，但我选择使用已经存在的东西)。

void myfunc(myarray tab)
{
    myfunchelper(tab, 
       typename std::is_same<std::integral_constant<int, N>,
                             std::integral_constant<int, 1>>::type{});
}

它将调用分派(dispatch)到为 std::true_type(N==1 的场景)和 std::false_type 重载的辅助函数>(N != 1 的场景):

void myfunchelper(myarray tab, std::false_type);
void myfunchelper(myarray tab, std::true_type);

请注意，我故意不命名该类型，因为它未被使用，并且智能编译器会优化掉该类型的任何类型的分配(我认为)。

Live Demo

(来自下面演示的代码):

#include <array>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template<class T, int N> 
class foo
{
public:
  // typedefs and members that depend on T and N
  // but that can be written generically e.g. :
  typedef std::array<T,N> myarray;
  void myfunc(myarray tab)
  {
      myfunchelper(tab, typename std::is_same<std::integral_constant<int, N>, std::integral_constant<int, 1>>::type{});
  }
  
private:
  void myfunchelper(myarray tab, std::false_type)
  {
      std::cout << "Generic myfunc\n";
  }
  void myfunchelper(myarray tab, std::true_type)
  {
      std::cout << "myfunc specialized for N==1\n";
  }
};

int main()
{
    std::array<char, 1> arr1{{'c'}};
    std::array<double, 2> arr2{{1.0, 2.0}};
    foo<char, 1> f1;
    foo<double, 2> f2;
    f1.myfunc(arr1); // calls specialized version
    f2.myfunc(arr2); // calls generic version
}

关于您发布的解决方案，这也是一种标记调度方法，它涉及定义另一个 int-template 类，该类将不必要的类型引入周围范围，并且还涉及强制转换a 和 NULL(好吧，在这种情况下为 0，这就是 NULL 通常的类型定义)。

实际上，我发布的解决方案是相同的，但我认为它更清晰一些，类型更安全一些。

关于C++ 多参数模板化类成员特化，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/36503428/

amp43codemyarrayltc++templatestemplate-specialization

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