为类型 T 的容器专门化模板

Question

假设我有一个模板设置来对类型执行某些操作，例如...

template<typename T>
class SimpleTemplate
{
private:
  T m_obj;
public:
  void operator()() { m_obj.DoSomething(); }
};

而且我想以同样的方式处理我有一个类型为 T 的集合的情况。我目前有一个类似矢量的模板设置...

template<typename T>
class SimpleTemplate<std::vector<T>>
{
private:
  std::vector<T> m_collection;
public:
  void operator()()
  {
    for (auto&& obj : m_collection) obj.DoSomething();
  }
};

现在我也想支持集合，unordered_sets等等。我可以为每个集合编写一个模板，但我觉得这对于模板来说应该是一个完美的工作，只是我不知道应该如何编写，或者即使它可以？我可以做类似 template<typename C<T>> 的事情吗？

Answer 1

Now I want to also support sets, unordered_sets and so on. I could write a template for each collection but I feel like this should be a perfect job for a template, only I can't figure out how it should be written, or even if it can be

也许你可以使用模板模板参数

template <template <typename...> class C, typename... Ts>
class SimpleTemplate<C<Ts...>>
{
private:
  C<Ts...> m_collection;
public:
  void operator()()
  {
    for (auto&& obj : m_collection) obj.DoSomething();
  }
};

这应该截取std::(unordered_)(multi)set、std::vector、std::deque等

不幸的是没有拦截std::array，因为它的第二个模板参数是一个值，而不是类型。

Answer 2

正如 Geoffroy 所提到的，您可以使用特征来检测 T 是否可以迭代。然后你用它来 select 正确的专业化。

因此，从 Jarod42 here:

所展示的 "is_iterable" 特征开始

// Code by Jarod42 (
#include <iterator>
#include <type_traits>

namespace detail
{
    // To allow ADL with custom begin/end
    using std::begin;
    using std::end;

    template <typename T>
    auto is_iterable_impl(int)
    -> decltype (
        begin(std::declval<T&>()) != end(std::declval<T&>()), // begin/end and operator !=
        void(), // Handle evil operator ,
        ++std::declval<decltype(begin(std::declval<T&>()))&>(), // operator ++
        void(*begin(std::declval<T&>())), // operator*
        std::true_type{});

    template <typename T>
    std::false_type is_iterable_impl(...);

}

template <typename T>
using is_iterable = decltype(detail::is_iterable_impl<T>(0));

这为您提供了一个 is_iterable<T> 特征，它继承自 std::true_type 或 std::false_type。现在将其与 SFINAE 一起使用来创建两个专业：

template <class T, bool = is_iterable<T>::value>
class SimpleTemplate;

template <class T>
class SimpleTemplate<T, false> {
  private:
    T m_obj;

  public:
    SimpleTemplate (T obj) : m_obj(std::move(obj)) { }

    void operator() () { m_obj.DoSomething(); }
};

template <class T>
class SimpleTemplate<T, true> {
  private:
    T m_collection;

  public:
    SimpleTemplate (T obj) : m_collection(std::move(obj)) { }

    void operator() () {
      for (auto && obj : m_collection) { obj.DoSomething(); }
    }
};

由于两个偏特化对于任何给定的 T 都是互斥的，因此您不会收到任何关于歧义的错误。

编辑： 将第二个模板参数更改为 bool 而不是 class。这使得完全专门化它变得简单，以防不需要默认行为。

例如对于 std::string，其中 is_iterable 为真，只需执行以下操作。请注意，我向 SimpleTemplate 添加了构造函数，否则我无法获得完整的专业化来继承基础 class' 构造函数。

template <>
class SimpleTemplate<std::string, true>
    : public SimpleTemplate<std::string, false> {
  // Inherit constructor.
  using base = SimpleTemplate<std::string, false>;
  using base::base;
};

为类型 T 的容器专门化模板

Specializing a template for a container of type T

c++

containers

templates

partial-specialization

specialization