针对一组类型专门设计很多​​模板

Question

如何针对各种标量值专门化很多模板？ （如int,float,size_t,uint32_t和在stdint标题中定义的类型）？

我可以避免为每种类型专门化每个模板吗？ 如果可能，我不想使用boost或其他非标准库。

那里template specialization for a set of types有一些解决方案：

1. 替换每个模板具有多种功能。每种标量类型都有一个函数。 （但是有很多模板，这意味着需要编写很多功能。）

2. 如果模板采用非标量类型，则会失败。 （但是我也想为数组类型编写模板，这意味着我需要改变函数的名字，一个用于标量标量计算的函数名称，另一个用于标量矩阵计算，另一个用于矩阵 - 矩阵计算如果我试图超载运营商，我猜这不会工作。）

3. Nawaz元编程解决方案。对于这种情况，解决方案2中的问题相同。

4. 为每个标量类型专门设计一个通用模板。例如，编写inline long getRatio<long>,inline long getRatio<float>等。可以工作，但需要为许多模板执行此操作。

再次感谢。

例 （这使用安德鲁的解决方案适用于一个古老的性病库还需要C++ 11采用英特尔编译ICC -std = C++ 11。）：

#define STD_POORMAN stdpoor 
namespace stdpoor{ 
    template<bool B, class T = void> 
    struct enable_if_t {}; 
    template<class T> 
    struct enable_if_t<true, T> { typedef T type; }; 

    template<class T, T v> 
    struct integral_constant { 
     static constexpr T value = v; 
     typedef T value_type; 
     typedef integral_constant type; 
     constexpr operator value_type() const { 
      noexcept return value; 
     } 
     constexpr value_type operator()() const { 
      noexcept return value; 
     } 
    }; 

    typedef integral_constant<bool,true> true_type; 
    typedef integral_constant<bool,false> false_type; 
} 
template <typename T> 
class SimpleArray; 

template <typename T> 
struct is_ndscalar : STD_POORMAN::false_type {}; 
// Specialisations for supported scalar types: 
template <> struct is_ndscalar<int> : STD_POORMAN::true_type {}; 
template <> struct is_ndscalar<float> : STD_POORMAN::true_type {}; 
template <> struct is_ndscalar<double> : STD_POORMAN::true_type {}; 
template <> struct is_ndscalar<long> : STD_POORMAN::true_type {}; 
template <> struct is_ndscalar<long long> : STD_POORMAN::true_type {}; 



template <typename T> 
class SimpleArray{ 
    public: 
     T* ar_data; //pointer to data 
     int size; //#elements in the array 
     SimpleArray(T* in_ar_data, int in_size){ 
      ar_data = in_ar_data; 
      size = in_size; 
     }; 

     template <typename T> 
     void operator+=(const SimpleArray<T>& B){ 
      //array-array += 
      int i; 
      for(i = 0; i < size; ++i){ 
       ar_data[i] += B.ar_data[i]; 
      } 
     } 

     template <typename T> 
     STD_POORMAN::enable_if_t<is_ndscalar<T>::value, void> 
     operator+=(const T b){ 
      //array-scalar += 
      int i; 
      for(i = 0; i < size; ++i){ 
       ar_data[i] += b; 
      } 
     } 
}; 

int main(void){ 
    int base_array[10]; 
    SimpleArray<int> A(base_array, 10); 
    A += A; 
    A += 3; 
} 

Answer 1

根据对问题的评论中的讨论，将其缩小为一个较小的示例，您有一个类型Matrix<T>，并且您希望执行operator+=。该运算符的行为根据操作数是标量还是其他矩阵而不同。

因此你想提供两个专业;一个用于矩阵标量运算，另一个用于矩阵运算。在那些内部，你想要接受任何有效的标量类型或任何有效的矩阵类型。

这是type traits和SFINAE使用std::enable_if的经典用例。定义一个特质is_scalar：

// Base template: 
template <typename T> 
struct is_scalar : std::false_type {}; 

// Specialisations for supported scalar types: 
template <> struct is_scalar<int> : std::true_type {}; 
template <> struct is_scalar<float> : std::true_type {}; 
template <> struct is_scalar<double> : std::true_type {}; 
// etc. 

而且性状is_matrix：

// Base template: 
template <typename T> 
struct is_matrix : std::false_type {}; 

// Specialisations: 
template<typename T> 
struct is_matrix<Matrix<T>> : std::true_type {}; 
// and possibly others... 

那么你的运营商将是这样的形式（成员）函数模板：

template <typename T> 
std::enable_if_t<is_scalar<T>::value, Matrix&> operator+=(const T& rhs) { 
    // Implementation for addition of scalar to matrix 
} 

template <typename T> 
std::enable_if_t<is_matrix<T>::value, Matrix&> operator+=(const T& rhs) { 
    // Implementation for addition of matrix to matrix 
} 

注意is_scalar已经由标准库为您提供！所有这些叶子都是为您定义is_matrix专业化的任何您支持的矩阵类型。

Answer 2

如果你试图实现此模板只为某些类型，您可以在.cpp文件中声明它们，类似于：Why can templates only be implemented in the header file?

如果要允许任何内容在此模板中，但明确声明某些类型，此链接可能是有帮助的：http://en.cppreference.com/w/cpp/language/template_specialization