使用函数指针专门化模板，这取决于模板参数

Question

我想要一个带有嵌套值的模板，它应该由给定的初始化函数初始化：

template <typename T, T(INIT)()> struct Foo
{
    T value = INIT();
};

可以这样使用：

// Some random type only instanceable through factory()
struct Bar
{
    int bar{};
private:
    // The only way to create a Bar is through factory()
    friend Bar factory();
    Bar() {};
};

Bar factory() { return {}; }

Foo<Bar, factory> foo;

但是，如果没有提供函数，模板应该尝试默认初始化嵌套值，所以我尝试专门化模板：

template <typename T> struct Foo<T, nullptr>
{
    T value{};
};

想法是这样使用它：

struct Baz{};

Foo<Bar, factory> foo; // Nested Bar have Bar::bar initialized through factory function.
Foo<Baz>          baz; // No factory function needed, nested Baz default-initialized.

但我刚刚发现模板偏特化类型不能依赖其他模板类型，我得到的错误粘贴在下面：

error: type 'T (*)()' of template argument 'nullptr' depends on a template parameter template struct Foo

有没有办法实现我的目标？如果它也适用于模板变量，那就太好了：

template <typename T, T(INIT)()> T Foo = INIT();
template <typename T>            T Foo<T, nullptr>{};

附加问题：为什么偏特化不能依赖于模板参数？此限制背后的基本原理是什么？

Answer 1

如果只是在缺少第二个模板参数的情况下进行默认初始化，您可以提供一个模板化的默认初始化函数作为默认参数，例如。

template<typename T> 
    T do_default_assign() { 
        return T(); 
    };                                                                      

template <typename T, T (INIT)() = do_default_assign<T> > struct Foo 
    { 
        T value = INIT(); 
    };

然而，这会遇到不必要的 "return by value" 和赋值操作，这对于某些 T 来说可能代价高昂或不可能。

Answer 2

对于您的情况，您可以使用：

template <typename T>
T default_construct() { return T{}; }

template <typename T, T(INIT)() = &default_construct<T>>
struct Foo
{
    T value = INIT();
};

然后像这样使用它：

Foo<int> f;
Foo<int, bar> b;

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Answer 3

您可以定义一个 constructor 模板函数，它将初始化类型 Type 的值，然后将其用作默认构造函数：

template<typename Type, typename... Args>
Type constructor(Args... args) { 
    return Type(std::forward<Args>(args)...);
}

然后将其用作函数的默认模板参数：

template <typename T, T(INIT)() = constructor<T>> struct Foo
{
    T value = INIT();
};

Live demo

使用函数指针专门化模板，这取决于模板参数

Specialize template with function pointer, that depends on template parameter

c++

templates

function-pointers