Class 与函数模板特化

Question

我最近才从 here 那里了解到 C++ 中的部分模板特化，它完美地解决了我需要一个模板 class 来对指针和非指针表现不同的问题。一个简化的例子是：

// main.cpp

template <typename T>
class C
{
public:
  C( const T& t ) : t_( t ) {}
private:
  T t_;
};

template <typename T>
class C<T*>
{
public:
  C( const T& t ) : t_( new T(t) ) {}
  ~C() { delete t_; }
private:
  T* t_;
};

int main( int argc, char* argv[] )
{
  C<int>  c1(4);
  C<int*> c2(2);

  return 0;
}

我想尝试将这个想法扩展到函数，但是运行变成了我不明白的编译器错误：

// main.cpp
#include <set>

template <typename T>
std::set<T> makeSet( size_t off )
{
  std::set<T> s;
  s.insert( T() + T(off) );
  return s;
}

template <typename T>
std::set<T*> makeSet<T*>( size_t off )
{
  std::set<T*> s;
  T* t = new T( T() + T(off) );
  s.insert( t );
  return s;
}

int main( int argc, char* argv[] )
{
  std::set<int>  s1 = makeSet<int>(4);
  std::set<int*> s2 = makeSet<int*>(2);

  delete *(s2.begin());

  return 0;
}

.

$ g++ --version && g++ -g ./main.cpp
g++ (GCC) 9.2.1 20190827 (Red Hat 9.2.1-1)
Copyright (C) 2019 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

./main.cpp:13:38: error: non-class, non-variable partial specialization ‘makeSet<T*>’ is not allowed
   13 | std::set<T*> makeSet<T*>( size_t off )
      |                                      ^
./main.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
./main.cpp:23:37: error: call of overloaded ‘makeSet<int>(int)’ is ambiguous
   23 |   std::set<int>  s1 = makeSet<int>(4);
      |                                     ^
./main.cpp:5:13: note: candidate: ‘std::set<T> makeSet(size_t) [with T = int; size_t = long unsigned int]’
    5 | std::set<T> makeSet( size_t off )
      |             ^~~~~~~
./main.cpp:13:14: note: candidate: ‘std::set<T*> makeSet(size_t) [with T = int; size_t = long unsigned int]’
   13 | std::set<T*> makeSet<T*>( size_t off )
      |              ^~~~~~~~~~~
./main.cpp:24:38: error: call of overloaded ‘makeSet<int*>(int)’ is ambiguous
   24 |   std::set<int*> s2 = makeSet<int*>(2);
      |                                      ^
./main.cpp:5:13: note: candidate: ‘std::set<T> makeSet(size_t) [with T = int*; size_t = long unsigned int]’
    5 | std::set<T> makeSet( size_t off )
      |             ^~~~~~~
./main.cpp:13:14: note: candidate: ‘std::set<T*> makeSet(size_t) [with T = int*; size_t = long unsigned int]’
   13 | std::set<T*> makeSet<T*>( size_t off )
      |              ^~~~~~~~~~~

我对此有点怀疑，因为它看起来像是试图重载具有不同 return 类型但具有相同参数的函数 - 我知道这在其他方面是非法的，但我认为这是因为这些是模板函数，在调用函数时指定模板类型（如上main()）将消除歧义。

但我不确定编译器在第 13 行抱怨的是什么：non-class, non-variable partial specialization ‘makeSet<T*>’ is not allowed 错误是什么意思？

我想做的事情甚至可以用 C++ 实现吗？ IE。是否可以制作一个模板函数，使其对指针和非指针模板类型以及 return 指定类型的 STL 容器表现不同？（答案在 C++ 98、03、 11 和 14？）

Answer 1

您可以尝试这样的操作 (C++17)：

template <typename T>
std::set<T> makeSet( size_t off )
{
  std::set<T> s;
  if constexpr(std::is_pointer_v<T>)
  {
    using U = std::remove_reference_t<decltype(*std::declval<T>())>;
    s.insert(new U( U() + U(off) ));
  }
  else
  {
    s.insert( T() + T(off) );
  }
  return s;
}

Answer 2

what does the non-class, non-variable partial specialization ‘makeSet<T*>’ is not allowed error mean?

让我们看一下有关部分模板专业化的一些文档from cppreference.com：

Allows customizing class [and variable (since C++14)] templates for a given category of template arguments.

class 和变量模板允许部分特化。编译器告诉您，您的模板既不用于 class 变量。因此，不允许偏特化。

编译器消息的一个不太容易混淆的措辞是：不允许函数模板的部分特化。

至于可以做什么，可以用合适的 operator() 声明一个 class 模板。在某些情况下，这与使用函数模板一样好。

Class 与函数模板特化

Class vs. function template specialization

c++

templates

function-templates

template-classes