根据模板参数在编译时安排类结构

Question

C++ 中是否可以根据模板参数包含/排除成员变量？

这是一个例子：

template< class T >
class RealNumber
{
    T real;
};

template< class T >
class ComplexNumber
{
    T real;
    T imag;
};

由于它们有许多共同的属性，因此只有一个类来表示数字（带有额外的模板参数）可能会防止一些代码重复。

我想做的是这样的

template< class T , class U >
Number
{
    T real;

    // If U is not void
    U imag;
}

所以如果第二个参数为空，则不会有名为 imag 的成员，产生：

sizeof( Number< T , void > ) == sizeof( T )

我尝试了enable_if但无法得到任何结果。

如果这是不可能的，是否有任何技巧可以使其成为可能？

Answer 1

typedef NullType struct {} NullType;
template< class T , class U = NullType>
class Number
{
  T real;
  U image;
}

Answer 2

检查继承技巧是否适合您：

template<class T, class = void >
class RealNumber
{
  protected: T real;
};

template<class T, class U>
class ComplexNumber : public RealNumber<T>
{
  U imag;
};

Answer 3

这个答案不完整，仅显示如何使用 enable_if 来专门化类模板。

template<class T,class U,class Enable = void>
class Number
{
  T real;
  T imag;
};
template<class T,class U>
class Number<T,U,typename std::enable_if<std::is_void<U>::value>::type>
{
  T real;
};

详细实施取决于问题的具体性质。
例如，

• 如果允许实数到复数转换（即 is_a 关系），您可能会考虑从一种实现继承到另一种实现。
• 要重用大量属性，可以在私有基类中实现公共部分。
• 根据具体问题，可以检查模板参数 U 是否确实需要。另外，实数 Number 或只是 Number 的首选语法应该是什么。 ETC。

Answer 4

很难说你在哪里，但这里有一个粗略的框架：

template <typename T> class Number
{
  template <typename S> class Adder
  {
    typedef S type;
    static type add(type a, type b) { return a + b; }
  };
  template <typename U, typename W> class Adder<std::pair<U,W>>
  {
    typedef typename std::pair<U,W> type;
    static type add(type a, type b) { return type(a.first + b.first, a.second + b.second); }
  };

  T val;

public:
  T operator+(const T rhs) { return Adder<T>::add(val, rhs); }
};

请注意，大多数标准库数值函数已经为 std::complex 类型重载，因此你可能需要考虑一个关于您是否真的需要自己写这个。

用法：Number、Number、Number>。