C++具有恒定值的模板专业化

Question

是否有一种简单的方法来定义 C++ 模板类的部分特化（给定模板参数之一的数字常量）？我试图仅为某些类型的模板组合创建特殊的构造函数：

template <typename A, size_t B> class Example
{
    public:
        Example() { };

        A value[B];
};

template <typename A, 2> class Example
{
    public:
        Example(b1, b2) { value[0] = b1; value[1] = b2; };
};

此示例将无法编译，并在第二个定义中返回错误数字常量之前的预期标识符。

我已经浏览了这里和其他地方的许多示例，但大多数似乎都围绕着类型而不是常量的专门化。

编辑：

寻找一种编写有条件使用的构造函数的方法，其功能如下：

template <typename A, size_t B> class Example
{
    public:
        // Default constructor
        Example() { };

        // Specialized constructor for two values
        Example<A,2>(A b1, A b2) { value[0] = b1; value[1] = b2; };

        A foo() {
          A r;

          for (size_t i = 0; i < b; ++b)
            r += value[i];

          return r;
        }

        // Hypothetical specialized implementation
        A foo<A, 2>() {
          return value[0] + value[1];
        }

        A value[B];
};

Answer 1

您需要将特化放在正确的位置：

template <typename A> class Example<A,2>

如果您想创建子类：

template <typename A> class ExampleSpecialization : public Example<A,2>

专门化 typedef 的行为与专门化整数参数的行为类似。

Answer 2

我认为这可能有效：

#include <iostream>

template <typename A, size_t B>
class Example {
public:
    Example()
    {
        Construct<B>(identity<A, B>());
    }

    A foo()
    {
        return foo<B>(identity<A, B>());
    }

private:
    template <typename A, size_t B>
    struct identity {};

    template <size_t B>
    void Construct(identity<A, B> id)
    {
        for (size_t i = 0; i < B; ++i)
        {
            value[i] = 0;
        }
        std::cout << "default constructor\n";
    }

    template <size_t B>
    void Construct(identity<A, 2> id)
    {
        value[0] = 0;
        value[1] = 0;
        std::cout << "special constructor\n";
    }

    template <size_t B>
    A foo(identity<A, B> id)
    {
        A r = 0;
        for (size_t i = 0; i < B; ++i)
        {
            r += value[i];
        }
        std::cout << "default foo\n";
        return r;
    }

    template <size_t B>
    A foo(identity<A, 2> id)
    {
        std::cout << "special foo\n";
        return value[0] + value[1];
    }

    A value[B];
};

int main()
{
    Example<int, 2> example; // change the 2 to see the difference
    int n = example.foo();
    std::cin.get();
    return 0;
}

抱歉，我只是从我的测试项目中复制并粘贴它。在某种程度上，它并不是真正的“专业化”，它只是调用专门函数的重载。我不确定这是否是您想要的，而且在我看来这不是很优雅。

Answer 3

如果没记错的话，它应该更像是：

template <typename A, size_t B> class Example
{
    public:
        Example() { };

        A value[B];
};

template <typename A> class Example<A, 2>
{
    public:
        Example(A b1, A b2) { value[0] = b1; value[1] = b2; };
};

尽管如此，我不认为这是完全允许的——没有任何定义 b1 和/或 b2 的类型在专业版本中。

编辑[基于编辑的问题]：是的，模板专业化产生了一种新类型，该类型与其专业化的基础并不真正相关。特别是，两者不共享任何实现。您不能（通过专门化类模板）生成使用两个不同构造函数之一的单一类型，具体取决于非类型参数的值。

Answer 4

您可以尝试这样的操作：

template<size_t s>
struct SizeTToType { static const size_t value = s; };

template<bool> struct StaticAssertStruct;
template<> struct StaticAssertStruct<true> {};
#define STATIC_ASSERT(val, msg) { StaticAssertStruct<((val) != 0)> ERROR_##msg; (void)ERROR_##msg;}

template <typename A, size_t B> 
class Example
{
    public:
        Example() { };
        Example(A b1){ value[0] = b1; }
        Example(A b1, A b2) { 
                STATIC_ASSERT(B >= 2, B_must_me_ge_2); 
                value[0] = b1; value[1] = b2;
        } 
        A foo() { return in_foo(SizeTToType<B>()); }
    protected:
        template<size_t C>
        A in_foo(SizeTToType<C>) {
                cout << "univ" << endl;
                A r;
                for (size_t i = 0; i < B; ++i)
                r += value[i];
                return r;
        }
        A in_foo(SizeTToType<2>){
                cout << "spec" << endl;
                return value[0] + value[1];
        }
        A value[B];
};

http://www.ideone.com/wDcL7 上的工作示例

模板中 如果您不使用方法，则它不会存在于编译的代码中，因此此解决方案不应使可执行文件更大，因为您无法与某些专用类一起使用的构造函数（例如 ExampleExample不应包含 Example(A b1, A b2) ctor)。

Answer 5

如果您的目标是只需要重写专业化中的一些方法/构造函数，那么可以考虑使用通用基类来保存所有 Example 模板的通用实现，这样您就不必重写它适用于您提出的每个专业领域。

例如：

template < typename A, size_t B >
class ExampleGeneric {
public:

  // generic implementation of foo inherited by all Example<A,B> classes
  void foo() {
    A r;

    for (size_t i = 0; i < B; ++i)
      r += value[i];

    return r;
    }

  // generic implementation of bar inherited by all Example<A,B> classes
  void bar() {
    A r;

    for (size_t i = 0; i < B; ++i)
      r *= value[i];

    return r;
    }

  A values[B];
  };

template < typename A, size_t B >
class Example : public ExampleGeneric<A,B> {
public:
  //default to generic implementation in the general case by not overriding anything
  };

//*** specialization for 2
template < typename A >
class Example<A,2> : public ExampleGeneric<A,2>{
public:

  // has to be provided if you still want default construction
  Example() {
    }

  //extra constructor for 2 parameters
  Example( A a1, A a2 ) {
    values[0] = a1;
    values[1] = a2;
    }

  // specialization of foo
  void foo() {
    return values[0] + values[1];
    }

  // don't override bar to keep generic version
  };

Answer 6

#include <iostream>

using namespace std;


template<typename _T, size_t S>
class myclass {
    _T elem[S];
public:
    myclass() {
        for (int i = 0; i < S; i++) {
            elem[i] = i;
        }
    }
    void Print() {
        for (int i = 0; i < S; i++) {
            cout << "elem[" << i << "] = " << elem[i] << endl;
        }
    }
};


int main(int argc, char **argv)
{
    myclass < int, 10 > nums;
    nums.Print();
    myclass < int, 22 > nums1;
    nums1.Print();
}

这在我的 Linux 机器上有效

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