具有条件类型名称的模板 class

Question

我想要一个模板 class（例如 float/double 类型），但我使用的是 Nvidia CUDA 和OptiX 并具有多种其他类型（例如 float2、double2、float3、...），具体取决于所选模板类型。

像这样：

#include <optixu/optixu_vector_types.h>
#include <type_traits>

template <class T>
class MyClass 
{
   MyClass()
   {
      if (std::is_same<T, float>::value) 
      {
         typedef optix::float2 T2;
      }
      else if (std::is_same<T, double>::value)
      {
         typedef optix::double2 T2;
      }

      T2 my_T2_variable;
   }

   void SomeFunction() 
   { 
      T2 another_T2_variable; 
   };
};

我现在的解决方案是有多个模板参数MyClass<T,T2,T3> my_object;，但这似乎有太多的开销和混乱。有没有一种方法可以使用上述所需的单个模板参数实现相同的效果？

Answer 1

使用模板特化实现元函数，将标准 C++ 类型映射到具有所需“等级”的 OptiX 类型：

template <typename T, std::size_t N> struct optix_type;

template <> struct optix_type<float, 2> { using type = optix::float2; };
template <> struct optix_type<float, 3> { using type = optix::float3; };
template <> struct optix_type<double, 2> { using type = optix::double2; };
// ...

template <typename T, std::size_t N>
using optix_type_t = typename optix_type<T, N>::type;

然后您可以在 class(es) 中使用它来轻松获得正确的类型：

template <class T>
class MyClass {
  using T2 = optix_type_t<T, 2>;
  MyClass() {
    T2 my_T2_variable;
    optix_type_t<T, 3> my_T3_variable;
  }
  void SomeFunction() { T2 another_T2_variable; };
};

Answer 2

通常，您会通过创建特征类型来完成此操作，该特征类型的特化定义了其他类型。例如：

// Base template is undefined.
template <typename T>
struct optix_traits;

template <>
struct optix_traits<float> {
    using dim2 = optix::float2;
    // etc
};

template <>
struct optix_traits<double> {
    using dim2 = optix::double2;
    // etc
};

然后，如果需要，您可以将这些类型作为您的类型的别名：

template <typename T>
class MyClass {
public:
    using T2 = typename optix_traits<T>::dim2;
};

Answer 3

您可以使用 std::conditional，来自 <type_traits>。

如果您希望 T2 在 T == float 时为 optix::float2，否则为 optix::double2，请使用 std::conditional。自 c++11 起可用，并将在编译时解析类型 T2。

#include <type_traits>  // std::conditional, std::is_same

template <class T>
class MyClass
{
    using T2 = typename std::conditional<std::is_same<T, float>::value,
                                          optix::float2, optix::double2>::type;
    T2 my_T2_variable;

    // ... other code
};

(See demo)

正如 @HikmatFarhat 指出的那样，std::conditional 不会发现用户的错误。它只检查第一个条件，对于 false 情况给出类型 optix::double2.

另一个选项是 SFINAE ed 函数系列，decltype 到 T2 的函数如下：

#include <type_traits>  // std::is_same, std::enable_if

template <class T> // uses if T == float and return `optix::float2`
auto typeReturn() -> typename std::enable_if<std::is_same<float, T>::value, optix::float2>::type { return {}; }

template <class T> // uses if T == double and return `optix::double2`
auto typeReturn() -> typename std::enable_if<std::is_same<double, T>::value, optix::double2>::type { return {}; }

template <class T>
class MyClass
{
    using T2 = decltype(typeReturn<T>()); // chooses the right function!

    T2 my_T2_variable;

    // ... other codes
};

(See demo)

具有条件类型名称的模板 class

Template class with conditional typenames

c++

templates

class

class-template

c++11