c++ enable_if 用于非类型模板参数

Question

我对部分模板专业化有点困惑...我有一些代码依赖于算术数据类型 T 和小整数 DIM。我希望能够为不同的 DIM 值指定不同的 class 方法。使用部分模板专业化的不可能性促使我探索 enable_if。这正是我所需要的...除了我希望它 return 一个数字而不是一个类型。我怎样才能做到这一点？下面的代码应该可以说明我想要什么。

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T, int DIM>
class foo{
    public:
        T function();

};


template <typename T, int DIM>
T foo<T, std::enable_if<DIM == 1>::value>::function(){
    // do something
    return 1.0;
}

template <typename T, int DIM>
T foo<T, std::enable_if<DIM == 2>::value>::function(){  
    // do something else
    return 2342.0;
}

int main(){
    foo<int, 1> object;
    int ak = object.function();
    std::cout << ak << "\n";

    return 0;   
}

Answer 1

使用 std::integral_constant 类型来包装您的值，如：

std::integral_constant<int, 2>

Answer 2

你完全可以用 enable_if 做你想做的事，只要记住，当条件为假时替换必须失败，所以你必须调用 type 以确保在特化时替换失败各种条件。

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T, int DIM>
class foo
{
public:
    template <int D = DIM>
    typename std::enable_if<D == 1, T>::type
    function()
    {
        // do something
        return 1.0;
    }

    template <int D = DIM>
    typename std::enable_if<D == 2, T>::type
    function()
    {
        // do something else
        return 2342.0;
    }

};

int main(){
    foo<int, 1> object;
    int ak = object.function();
    std::cout << ak << "\n";

    return 0;
}

对于简单的场景，如上面的场景（检查特定值，而不是值的范围），您也可以使用偏特化。但是，如果您想针对 1-50 中的所有值进行专门化，针对 51-200 中的所有值进行专门化，然后针对通用 fallthrough，enable_if 效果很好。

您也可以在模板签名中使用enable_if。只是一个简单的例子。

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T, int DIM>
class foo
{
public:
    template <int D = DIM, typename std::enable_if<D == 1, void>::type* = nullptr>
    T function()
    {
        // do something
        return 1.0;
    }

    template <int D = DIM, typename std::enable_if<D == 2, void>::type* = nullptr>
    T function()
    {
        // do something else
        return 2342.0;
    }

};

int main(){
    foo<int, 1> object;
    int ak = object.function();
    std::cout << ak << "\n";

    return 0;
}

Answer 3

你可以部分特化整个 class:

template <typename T, int DIM>
class foo;

template <typename T>
class foo<T, 1>
{
public:
    T function() {
         // do something
         return 1.0;
     }
};

template <typename T>
class foo<T, 2>
{
public:
    T function() {
         // do something
         return 2342.0;
     }
};

如果两个专业化之间有很多通用代码，您仍然可以使用继承（从通用部分继承或仅继承专用部分）。

一种简单的替代方法是使用标签调度：

template <typename T, int dim>
class foo
{
public:
    T function();
};

 template <typename T>
 T function_helper(foo<T, 1>&) {
     // do something
     return 1.0;
 }

 template <typename T>
 T function_helper(foo<T, 2>&) {
     // do something
     return 2342.0;
 }

template <typename T, int dim>
T foo::function() {
    return function_helper(*this);
}

但在 C++17 中，if constexpr 允许更简单的语法：

template <typename T, int DIM>
class foo
{
public:
    T function() {
        if constexpr (DIM == 1) {
            // do something
            return 1.0;
        } else if constexpr (DIM == 2) {
            // do something
            return 2342.0;
        }
    } 
};

c++ enable_if 用于非类型模板参数

c++ enable_if for non-type template parameters

c++

templates

template-specialization

enable-if

non-type