根据模板参数有条件编译时包含/排除代码？

Question

考虑以下类，其中内部结构 Y 用作类型，例如。在模板中，稍后：

template<int I>
class X{
  template<class T1>
  struct Y{};

  template<class T1, class T2>
  struct Y{};
};

现在，这个示例显然无法编译，并出现第二个 X::Y 已经定义或者模板参数太多的错误。
我想在没有（额外）部分专业化的情况下解决这个问题，因为 int I 参数不是唯一的参数，并且它的位置在不同的部分专业化中可能有所不同（我的实际结构看起来更像这样，上面只是为了简单起见），所以我希望一个类适合每个我的解决方案。

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我的第一个想法显然是 enable_if，但这对我来说似乎失败了，例如。我仍然遇到同样的错误：

// assuming C++11 support, else use boost
#include <type_traits>

template<int I>
class X{
  template<class T1, class = std::enable_if<I==1>::type>
  struct Y{};

  template<class T1, class T2, class = std::enable_if<I==2>::type>
  struct Y{};
};

---

因此，由于 enable_if 失败，我希望有另一种方法来实现以下编译时检查：

template<int I>
class X{
  __include_if(I == 1){
    template<class T1>
    struct Y{};
  }

  __include_if(I == 2){
    template<class T1, class T2>
    struct Y{};
  }
};

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这只是为了节省我很多代码重复，但如果有可能的话我会非常高兴。
编辑：遗憾的是，我无法使用明显的：可变参数模板，因为我使用的是 Visual Studio 2010，因此我只能使用那里支持的 C++0x 内容。 :/

Answer 1

这里有两个问题：

1. enable_if 适用于部分专业化，而不适用于主模板。
2. 外部可见参数的数量由主模板决定，其中可能只有一个。

回答 1.

正如您在聊天中所建议的，模板的链接列表可以模拟可变参数包。

template<int I>
class X{
  template<class list, class = void>
  struct Y;

  template<class list>
  struct Y< list, typename std::enable_if<I==1>::type > {
      typedef typename list::type t1;
  };

  template<class list>
  struct Y< list, typename std::enable_if<I==2>::type > {
      typedef typename list::type t1;
      typedef typename list::next::type t2;
  };
};

如果您最终得到 next::next::next 垃圾，那么编写元函数或使用 Boost MPL 很容易。

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答案 2：

不同数量的模板可以类似地命名，但如果它们嵌套在 SFINAE 控制的类型中，它们仍然保持不同。

template<int I>
class X{
  template<typename = void, typename = void>
  struct Z;

  template<typename v>
  struct Z< v, typename std::enable_if<I==1>::type > {
      template<class T1>
      struct Y{};
  };

  template<typename v>
  struct Z< v, typename std::enable_if<I==2>::type > {
      template<class T1, class T2>
      struct Y{};
  };
};

X<1>::Z<>::Y< int > a;
X<2>::Z<>::Y< char, double > b;

Answer 2

给你：

http://ideone.com/AdEfl

代码：

#include <iostream>

template <int I>
struct Traits
{
  struct inner{};
};

template <>
struct Traits<1>
{
  struct inner{
    template<class T1>
    struct impl{
      impl() { std::cout << "impl<T1>" << std::endl; }
    };
  };
};

template <>
struct Traits<2>
{
  struct inner{
    template<class T1, class T2>
    struct impl{
      impl() { std::cout << "impl<T1, T2>" << std::endl; }
    };
  };
};

template<class T>
struct Test{};

template<class T, class K>
struct Foo{};

template<int I>
struct arg{};

template<
  template<class, class> class T,
  class P1, int I
>
struct Test< T<P1, arg<I> > >{
  typedef typename Traits<I>::inner inner;      
};

template<
  template<class, class> class T,
  class P2, int I
>
struct Test< T<arg<I>, P2 > >{
  typedef typename Traits<I>::inner inner;      
};

// and a bunch of other partial specializations

int main(){

  typename Test<Foo<int, arg<1> > >::inner::impl<int> b;
  typename Test<Foo<int, arg<2> > >::inner::impl<int, double> c;
}

说明：基本上它是部分特化的想法，但不同之处在于，不是在 Test 内专门化，而是委托给可以单独专门化于 I 的特定类。这样，您只需为每个 I 定义 inner 版本一次。然后 Test 的多个特化可以重用。 inner 持有者用于使 Test 类中的 typedef 更易于处理。

编辑：这是一个测试用例，显示如果传入错误数量的模板参数会发生什么： http://ideone.com /QzgNP

Answer 3

你可以尝试下面（这不是部分专业化）：

template<int I>
class X
{
};

template<>
class X<1>
{
  template<class T1>
  struct Y{};
};

template<>
class X<2>
{
  template<class T1, class T2>
  struct Y{};
};

我怀疑答案是否那么简单！

编辑（模拟部分专业化）：
@Xeo，我能够编译以下代码并且似乎很充实。

template<int I>
struct X
{
  struct Unused {};  // this mocking structure will never be used

  template<class T1, class T2 = Unused>  // if 2 params passed-->ok; else default='Unused'
  struct Y{};

  template<class T1> 
  struct Y<T1, Unused>{}; // This is specialization of above, define it your way
};

int main()
{
  X<1>::Y<int> o1;  // Y<T1 = int, T2 = Unused> called
  X<2>::Y<int, float> o2; // Y<T1 = int, T2 = float> called
}

然而，在这里您可以使用 X<1>、X<2> 等。可以互换。但在你提到的更广泛的例子中，这是无关紧要的。不过，如果需要，您可以检查 I = 1 和 I = 2。

Answer 4

这种方法怎么样 - http://sergey-miryanov.blogspot。 com/2009/03/template-class-overriding.html？ （抱歉俄语）

Answer 5

您可以使用元函数（此处：内联 boost::mpl::if_c，但可以任意复杂）来选择您想要的函数。不过，您需要一些脚手架才能使用构造函数：

template <int I>
class X {
    template <typename T1>
    class YforIeq1 { /* meat of the class */ };
    template <typename T1, typename T2>
    class YforIeq2 { /* meat of the class */ };
public:
    template <typename T1, typename T2=boost::none_t/*e.g.*/>
    struct Y : boost::mpl::if_c<I==1,YforIeq1<T1>,YforIeq2<T1,T2> >::type {
        typedef typename mpl::if_c<I==1,YforIeq1<T1>,YforIeq2<T1,T2> >::type YBase;
        /* ctor forwarding: C++0x */
        using YBase::YBase;
        /* ctor forwarding: C++03 (runs into perfect fwd'ing problem)*/
        Y() : YBase() {}
        template <typename A1>
        Y(const A1&a1) : YBase(a1) {}
        template <typename A1, typename A2>
        Y(const A1&a1, const A2&a2) : YBase(a1,a2) {}
        // ...
    };
};

如果为每个 X 实例化两个 YforIeqN 时出现问题，那么您可以尝试将它们包装为 nullary元函数（沿 mpl::apply 的方式执行的操作）并使用 mpl::eval_if_c。