在成员变量上使用 std::enable_if 或类似方法

Question

目前我有一个自定义向量class如下：

template<int D, typename T = float>
class Vec
{
    private:

        T data[D];

    public:

        Vec(T initial = 0)
        {
            for (int i = 0; i < D; ++i)
            {
                data[i] = initial;
            }
        }

        // Misc. operator overloads
};

using Vec2 = Vec<2>;
using Vec3 = Vec<3>;
using Vec4 = Vec<4>;

我想添加几个成员变量，即x、y、z和w , 将分别指向向量中的第一、第二、第三和第四个位置。理想情况下，只有在向量被声明为具有足够维度的情况下，这些变量才会可见。 IE。二维向量将无法访问 Vec<D, T>::z.

我发现有效的方法：

template<int D2 = D, typename  T2 = typename std::enable_if<(D2 > 0), T*>::type>
T2 x(){ return &data[0];}
template<int D2 = D, typename  T2 = typename std::enable_if<(D2 > 1), T*>::type>
T2 y(){ return &data[1];}
template<int D2 = D, typename  T2 = typename std::enable_if<(D2 > 2), T*>::type>
T2 z(){ return &data[2];}
template<int D2 = D, typename  T2 = typename std::enable_if<(D2 > 3), T*>::type>
T2 w(){ return &data[3];}

如您所见，如果我尝试按原样输入模板参数 D 和 T，c++ 将有一点中年危机，所以我不得不重新定义每个模板参数他们中的。我知道我要说的话很荒谬，但我真的很希望 x、y、z 和 w 成为变量而不是函数，因为在我看来 vec.x 看起来比 vec.x() 好看（我知道我很挑剔）。

我不能使用这个解决方案，因为变量不能有模板，只有 classes 和函数。我目前正在玩的是这个：

typename std::conditional<(D > 0), T*, std::nullptr_t>::type x = &data[0];
typename std::conditional<(D > 1), T*, std::nullptr_t>::type y = &data[1];
typename std::conditional<(D > 2), T*, std::nullptr_t>::type z = &data[2];
typename std::conditional<(D > 3), T*, std::nullptr_t>::type w = &data[3];

我决定使用 std::nullptr_t 作为后备转换，因为我想要一个不能转换为浮点数、整数等的类型，唉，我发现这不好.我需要一种方法来防止 x、y、z 和 w 在被调用之前被评估，否则任何小于 4 维的 Vec 实例都会在正在评估 w 的行上抛出编译器错误，这意味着无论我是否尝试调用 w，它都在编译期间被评估并且会出错。

我正在寻找一种解决方案，要么阻止变量被评估，除非它被调用（一个不被称为函数的解决方案）或一个允许我做的解决方案在特定情况下 class 之外完全不可见的成员变量。

编辑：我又试了一次，没有成功：

private:

        T data[D];

        auto getW(){return &data[4];};

    public:

        typename std::conditional<(D > 3), T*, std::nullptr_t>::type w = getW();

对于小于 4 个维度的 class Vec 的任何实例，这仍然会引发编译错误。现在我真的很困惑。我得到的错误是 cannot convert ‘float*’ to ‘std::conditional<false, float*, std::nullptr_t>::type’ {aka ‘std::nullptr_t} 但这没有任何意义，getW() 永远不应该是运行，float* 和 std::nullptr_t 之间的比较永远不应该制作...?

Answer 1

您需要专门化 Vec 才能添加这些变量。专门化整个 Vec class 会导致大量重复代码，因此您可以将其提升到负责存储向量数据的基础 class 中。

template<size_t D, typename T>
class VecStorage {
  T data[D];

public:
  T &operator[](const size_t i) {
    return const_cast<T &>(std::as_const(*this)[i]);
  }
  const T &operator[](const size_t i) const {
    assert(i < D);
    return data[i];
  }
};

template<typename T>
class VecStorage<2, T> {
public:
  T x, y;

  T &operator[](const size_t i) {
    return const_cast<T &>(std::as_const(*this)[i]);
  }
  const T &operator[](const size_t i) const {
    assert(i < 2);
    if (i == 0) {
      return x;
    } else {
      return y;
    }
  }
};

我专门 VecStorage 二维。您可以为 3 维和 4 维添加专业化。由于 VecStorage 公开了下标运算符，因此 Vec 和 Vec 的用户可以将其视为数组。

template<size_t D, typename T = float>
class Vec : public VecStorage<D, T> {
public:
  explicit Vec(T initial = 0) {
    for (size_t i = 0; i != D; ++i) {
      (*this)[i] = initial;
    }
  }
};

int main() {
  Vec<2> v{42};
  std::cout << v.x << ' ' << v.y << '\n'; // 42 42
  v[0] = 5;
  v[1] = 7;
  std::cout << v.x << ' ' << v.y << '\n'; // 5 7
}

在成员变量上使用 std::enable_if 或类似方法

Using std::enable_if or similar method on member variable

c++

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