您可以实例化模板的非专用版本并在专用版本中继承它吗？

Question

我正在尝试将 Vector 定义为 row/column Matrix。 Vector 需要一些 Matrix 没有的方法，所以我特化了 Matrix:

template<typename T, unsigned N, unsigned M>
struct Matrix {
    T data[N][M];
};

template <typename T, unsigned N>
struct Matrix<T, N, 1> : public Matrix<T, N, 1> {
    T at(unsigned index) {
        return data[index][0];
    }
};

template <typename T, unsigned N>
using Vector = Matrix<T, N, 1>;

此代码无法编译，因为特化是递归类型。我在这里想要继承的原因是我可以将 Matrix 的所有内容包含到专业化中而无需复制和粘贴。

有没有办法实例化原始 Matrix 并从中继承？如果有的话，我的类型会变成非递归的吗？

想到的解决此问题的另一种方法是简单地将 #include 常规 Matrix 的内容放入初始定义和所有特化中。但这远非惯用语。

Answer 1

这是一种方法：

template<typename T, unsigned N, unsigned M>
struct Matrix {
    T data[N][M];
};

template<typename T, unsigned N>
struct MatrixTN : Matrix <T, N, 1> {
    T at(unsigned index) {
        return this->data[index][0];
    }
};

template<typename T, unsigned N>
using Vector = MatrixTN <T, N>;

请注意，需要 this->data 才能将 data 的评估延迟到模板查找的第二阶段。

Live demo

Answer 2

您可以使用SFINAE来禁用方法。有必要使模板方法的模板参数依赖于 class 模板参数。

C++11:

#include <type_traits>

template<typename T, unsigned N, unsigned M=1>
struct Matrix 
{
    T data[N][M];

    template<typename V = T>
    typename std::enable_if<M == 1, V>::type at(unsigned index)
    {
        return data[index][0];
    }
};

template <typename T, unsigned N>
using Vector = Matrix<T, N, 1>;

int main()
{
    Matrix<int, 2, 3> m;
    Vector<int, 5> v;

    // m.at(0); 
    v.at(1);
}

C++14:

#include <type_traits>

template<typename T, unsigned N, unsigned M=1>
struct Matrix 
{
    T data[N][M];

    template<typename V = T>
    std::enable_if_t<M == 1, V> at(unsigned index)
    {
        return data[index][0];
    }
};

template <typename T, unsigned N>
using Vector = Matrix<T, N, 1>;

int main()
{
    Matrix<int, 2, 3> m;
    Vector<int, 5> v;

    // m.at(0); 
    v.at(1);
}

C++20（感谢 Jarod42）：

template<typename T, unsigned N, unsigned M = 1>
struct Matrix 
{
    T data[N][M];

    T at(unsigned index) requires (M == 1)
    {
        return data[index][0];
    }
};

template <typename T, unsigned N>
using Vector = Matrix<T, N, 1>;

int main()
{
    Matrix<int, 2, 3> m;
    Vector<int, 5> v;

    // m.at(0); 
    v.at(1);
}

godbolt

Answer 3

在 C++20 中，您可以使用 requires 来丢弃方法：

template<typename T, unsigned N, unsigned M>
struct Matrix {
    T data[N][M];

    T at(unsigned index) requires (M == 1) {
        return data[index][0];
    }
};

在以前的标准中，您可以改用 SFINAE。

您可以实例化模板的非专用版本并在专用版本中继承它吗？

Can you instantiate the unspecialized version of a template and inherit from it inside the specialization?

c++

templates

matrix

specialization