函数模板重载 - 偏特化

Question

我有 2 个 class 遵循类似的模式：

Foo.h

// header guard here 

class Foo {
public:
    Foo() = delete;

    static foo1& getFoo1( Param a, Param b, Param c ) {
        // code...
    }

    static foo2& getFoo2( Param a, Param b, Param c ) {
        // code...
    }

    // generic function to return appropriate Foo Type based on template argument 
    template<class FooType>
    static FooType& getFoo( Param a, Param b, Param c );
};

#endif

Foo.cpp

#include <Foo.h>

// specializations of getFoo() for each type
template<>
foo1& Foo::getFoo( Param a, Param b, Param c ) {
    return getFoo1( a, b, c );
}

template<>
foo2& Foo::getFoo( Param a, Param b, Param c ) {
    return getFoo2( a, b, c );
}

上面的 Foo 编译得很好。另一方面，Bar 与上面的 Foo 具有相似的结构或模式；唯一的区别是它是静态的 getBar1()、getBar2() 等不只是普通函数；它们是函数模板。

Bar.h

// header guard

class Bar {
public:
    Bar() = delete;

    template<class IntType = int>
    static bar1<IntType>& getBar1( IntType a, IntType b ) {
        // code...
    }

    template<class RealType = double>
    static bar2<RealType>& getBar2( RealType a, RealType b ) {
        // code...
    }

    template<class IntType = int>
    static bar3<IntType>& getBar3( IntType a ) {
        // code...
    }

    template<class RealType = double>
    static bar4<RealType>& getBar4( RealType a ) {
        // code...
    }

    // ...

    template<class RealType = double>
    static bar12<RealType>& getBar12() {
        // code...
    }

    template<class RealType = double, class A, class B>
    static bar12&<RealType>& getBar12( A a1, A a2, B b1 ) {
        // code...
    }

    template<class RealType = double, class X>
    static bar12&<RealType>& getBar12( std::initialize_list<double> list, X x ) {
        // code...
    }

    template<class RealType = double, class X>
    static bar12&<RealType>& getBar12( std::size_t size, RealType a, RealType b, X x ) {
        // code..
    }

    // Here is where I start to get into problems:
    // I'm trying to do something similar to what I've done above in Foo for a generic function template.
    template<typename Type, template<typename> class BarType, class... FuncParams>
    static BarType<Type>& getBar( FuncParams... params );

}; 

#endif

Bar.cpp

#include "Bar.h"

// specializations of getBar() for each type
template<typename Type, class... FuncParams>
bar1<Type>& Bar::getBar( FuncParams... params ) {
    return getBar1( params... );
}

template<typename Type, class... FuncParms>
bar2<Type>& Bar::getBar( FuncParams... params ) {
    return getBar2( params... );
}

为什么当我开始添加一个 class 类型时，它是一个 class 模板；一切似乎都破裂了。上面的第一个 class 编译并 returns 返回适当的 Foo。但是，在第二个 class Bar 中，我不断收到函数定义与现有声明不匹配的编译器错误。

这个问题与这里的这个问题相关：Specializing and or Overloading member function templates with variadic parameters

这个问题具体是关于为什么一个能编译而另一个不能。

Answer 1

The first class above compiles and returns back the appropriate Foo

是的，因为

template<>
foo1& Foo::getFoo( Param a, Param b, Param c ) {
    return getFoo1( a, b, c );
}

它是模板方法的完整特化getFoo()

template<class FooType>
static FooType& getFoo( Param a, Param b, Param c );

FooType 类型固定为 foo1。

并且您可以对模板函数（或方法）进行完全特化。

However, in the second class Bar I keep getting compiler errors that function definition is not matching an existing declaration.

当然可以。

因为您正在尝试部分专门化模板方法 getBar()

template<typename Type, template<typename> class BarType, class... FuncParams>
static BarType<Type>& getBar( FuncParams... params );

将 BarType 固定为 bar1

template<typename Type, class... FuncParams>
bar1<Type>& Bar::getBar( FuncParams... params ) {
    return {};//getBar1( params... );
}

但是您不能部分专门化模板function/method。这是语言所禁止的。

如果你想要类似的东西，你必须通过结构的部分特化（或class）。

--- 编辑 ---

OP 问

You said, "you have to pass through the partial specialization of a struct( or class)." Okay; so there is a work around: would you be able to provide a small basic example?

有很多方法可以使用结构的偏特化（classes）绕过 functions/methods 的 non-partial-specialization 限制。

在下面的基本示例中，我提出了一个带有模板 func() 方法的模板 foo 结构。 foo 的单个模板参数是 func() 返回的类型； func() 的可变模板类型列表是参数类型的列表。

但是你可以在不同的模式下玩这个游戏。

#include <iostream>

template <typename>
struct bar1
 { template <typename ... Args> bar1 (Args && ...) { } };

template <typename>
struct bar2
 { template <typename ... Args> bar2 (Args && ...) { } };

template <typename>
struct foo;

template <typename T>
struct foo<bar1<T>>
 {
   template <typename ... Args>
   static bar1<T> func (Args && ... as)
    { return { std::forward<Args>(as)... }; }
 };

template <typename T>
struct foo<bar2<T>>
 {
   template <typename ... Args>
   static bar2<T> func (Args && ... as)
    { return { std::forward<Args>(as)... }; }
 };

int main()
 {
   foo<bar1<int>>::func(1, "two", 3.0);
   foo<bar2<long>>::func(4.0f, "five", 6L);
 }

函数模板重载 - 偏特化

Function template overloading - partial specialization

c++

c++11

templates

variadic-templates

partial-specialization