模板部分专业化 - 有现实世界的例子吗？

Question

我正在考虑部分专业化。虽然我理解这个想法，但我还没有看到这种技术在现实世界中的任何用法。 完全专业化在STL的许多地方使用，所以我对此没有问题。您能否告诉我一个使用部分专业化的真实示例？如果这个例子是 STL 格式的那就更好了！

Answer 1

在某些 stl 实现中，std::vector 和 std::list 等集合使用部分模板专门化来减少为指针集合生成的代码量。

类型 T 模板的每次实例化都会创建新代码。然而，指针类型实际上都是相同的，因此为每种类型生成新代码是一种浪费。通过使用 void 指针实现指针集合的私有部分，然后将它们转换为公共接口中的适当类型，可以减少这种情况。这大大减少了为指针集合生成的代码。

我认为Effective STL 中已经涵盖了这一点。

Answer 2

摘自 MSDN（类模板的部分特化 (C++)）

// partial_specialization_of_class_templates.cpp
template <class T> struct PTS {
   enum {
      IsPointer = 0,
      IsPointerToDataMember = 0
   };
};

template <class T> struct PTS<T*> {
   enum {
      IsPointer = 1,
      IsPointerToDataMember = 0
   };
};

template <class T, class U> struct PTS<T U::*> {
   enum {
      IsPointer = 0,
      IsPointerToDataMember = 1
   };
};

Answer 3

C++0x 附带了 unique_ptr，它是即将被弃用的 auto_ptr 的替代品。

如果您将 unique_ptr 与数组类型一起使用，它会使用 delete[] 来释放它，并提供 operator[] 等。如果您使用对于非数组类型，它使用delete。这需要部分模板专门化，就像

template<typename T>
struct my_unique_ptr { ... };

template<typename T>
struct my_unique_ptr<T[]> { ... };

标准库中的另一个用途（尽管非常有问题）是 std::vector 一样。 bool 特化使用空间优化将 bool 打包到各个位中。

template<typename T, typename Allocator = std::allocator<T> >
struct vector { ... };

template<typename Allocator>
struct vector<bool, Allocator> { ... };

另一个用途是与 std::iterator_traits 一起使用。迭代器需要将嵌套 typedefs value_type、reference 和其他类型定义为正确的类型（对于 const 迭代器，reference 通常为 T const&，例如），因此算法可以使用它们来完成工作。主模板依次使用迭代器类型的类型成员

template<typename T>
struct iterator_traits { 
  typedef typename T::value_type value_type; 
  ...
};

作为指针，这当然不起作用。他们有部分专业化

template<typename T>
struct iterator_traits<T*> {
  typedef T value_type;
  ...
};