如何使用模板模板参数专门化模板

Question

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我有一个采用模板的函数：

template <template <typename ...> class P, typename ... Args>
void f(const P<Args...> &p)
{
    std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n";
}

它适用于我目前测试过的任何类型的模板：

f(std::valarray<int>{});    // Prints: "Template with 1 parameters!"
f(std::pair<char, char>{}); // Prints: "Template with 2 parameters!"
f(std::set<float>{});       // Prints: "Template with 3 parameters!"
f(std::map<int, int>{});    // Prints: "Template with 4 parameters!"

但是，假设我想专门化模板，当它采用带有两个参数的模板时，下面的代码不起作用：

template <>
void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<A, B> &p)
{
    std::cout << "Special case!\n";
}

parse error in template argument list
 void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<Args...> &p) { std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n"; }
      ^
'P' does not name a type
 void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<Args...> &p) { std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n"; }
                                                                             ^
expected ',' or '...' before '<' token
 void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<Args...> &p) { std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n"; }
                                                                              ^
template-id 'f<<expression error> >' for 'void f(int)' does not match any template declaration
 void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<Args...> &p) { std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n"; }

据我所知，使用其他类型的模板参数非常简单：

// Type parameter
template <typename TYPE>
void f(TYPE) { std::cout << "Type!\n"; }

// Non-type parameter
template <int VALUE>
void f() { std::cout << "Value " << VALUE << "!\n"; }

// Type parameter specialization
template <>
void f(float) { std::cout << "Special type case!\n"; }

// Non-type parameter specialization
template <>
void f<666>() { static_assert(false, "Forbidden number!"); }

如何使用 template-template 模板实现此功能？

编辑：

正如orlp and angew function templates cannot be partially specialised, so I should stick to object templates, here is my attempt指出的那样：

template <template <typename ...> class P, typename ... Args>
struct c
{
    using type = P<Args...>; 
    const std::size_t count = sizeof...(Args);

    void f(const type &t)
    {
        std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n";
    }
};

template <template <typename, typename> class P, typename A, typename B>
struct c<P, A, B> 
{
    using type = P<A, B>; 

    void f(const type &t)
    {
        std::cout << "Spezialized 2 parameters!\n";
    }
};

有效：

c<std::valarray, int>                    c_valarray_int;
c<std::pair, int, char>                  c_pair_int_char;
c<std::vector, int, std::allocator<int>> c_vector_int;
c<std::map, int, int>                    c_map_int_int;

c_valarray_int.f({});  // Prints: "Template with 1 parameters!"
c_pair_int_char.f({}); // Prints: "Spezialized with 2 parameters!"
c_vector_int.f({});    // Prints: "Spezialized with 2 parameters!"
c_map_int_int.f({});   // Prints: "Template with 2 parameters!" (expected)

但是现在，我应该指定所有参数而不是让编译器猜测整个事情，好吧...那不是悲剧。

Answer 1

好吧，做你想做的事情的正确语法是这样的：

template <template<typename, typename> class P, typename A, typename B>
void f<P, A, B>(const P<A, B> &p) {
    std::cout << "Special case!\n";
}

但是，这是偏特化，在函数上是不允许的。不过，您可以使用静态方法将函数转换为 class，并使用包装函数调用 class.

的静态方法

Answer 2

您正在尝试部分函数模板的特化 - any 模板的特化具有两个模板参数。这在 C++ 中是不允许的。函数模板不能部分特化。

换个角度看：您为模板类型参数和模板非类型参数显示的显式特化使用具体参数。要显式特化您的函数模板，您可以这样做：

template <>
void f<std::pair, int, double>(const std::pair<int, double> &p)
{
    std::cout << "Special case!\n";
}

在您的原始代码中，P、A 和 B 仍然是 "unbound"——它们是参数，而不是参数。显式特化不能有模板参数；被专门化的主模板的所有模板参数必须绑定到该专门化提供的具体参数。

为了解决您的编辑问题：您仍然可以保留带参数推导的函数模板接口，并简单地将调用转发到（可能部分专用的）class 模板，如下所示：

template <template <typename ...> class P, typename ... Args>
struct c
{
    using type = P<Args...>; 
    static const std::size_t count = sizeof...(Args);

    static void f(const type &t)
    {
        std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n";
    }
};

template <template <typename, typename> class P, typename A, typename B>
struct c<P, A, B> 
{
    using type = P<A, B>; 

    static void f(const type &t)
    {
        std::cout << "Spezialized 2 parameters!\n";
    }
};

template <template <class ...> class P, class... Args>
void f(const P<Args...> &t)
{
    c<P, Args...>::f(t);
}

[Live example]

如何使用模板模板参数专门化模板

How to specialize a template with template-tempate parameters

c++

template-specialization

template-templates

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