仅针对某些方法的模板专业化

Question

我无法在我的 vec2 模板中专门化某些方法 class。这是我的代码：

#pragma once

template<typename Number>
struct vec2
{
    static_assert(std::is_same<Number, int>::value
               || std::is_same<Number, float>::value
               || std::is_same<Number, double>::value,
               "Type not allowed. Use <int>, <float> or <double>.");
    Number x, y;

    vec2();
    vec2(Number x, Number y);

    void add(const vec2& other);
    inline Number lengthSquared() const;
    /*Some other general methods like this two*/
}

我的问题是：我想以这种方式专门化我的 length 方法：
它必须 return a float 如果模板类型是 int (vec2<int>)
如果模板类型是 float (vec2<float>)
，它必须 return a float 它必须 return a double 如果模板类型是 double (vec2<double>)

我以前像这样专门化了我的 length 方法：

struct vec2
{
/* ... */

inline Number length() const;
}
/*Outside vec2 struct, but in vec2.h*/
template<> inline int vec2<int>::length() const;
template<> inline float vec2<float>::length() const;
template<> inline double vec2<double>::length() const;

然后在我的 .cpp 文件中实现了它。这工作正常，但它只能 return 相同的模板类型，它不能 return 一个 float length 一个 vec2<int>。有办法吗？

Answer 1

您可以编写一个辅助类型，在给定向量组件类型的情况下为 length 提供 return 类型。

template<typename T>
struct vec_length_t {};

// Specializations:
template<>
struct vec_length_t<int> { using type = float; };

template<>
struct vec_length_t<float> { using type = float; };

template<>
struct vec_length_t<double> { using type = double; };

（或给它起一个更通用的名称以便在其他地方重复使用，例如 floatify 或类似名称）

然后像这样使用它：

template<typename Number>
struct vec2 {
    ...
    typename vec_length_t<Number>::type length() const;
    ...
};

要重复用于多个函数或在同一个 class 中使用，您当然也可以使用本地类型别名：

template<typename Number>
struct vec2 {
    ...
    using length_t = typename vec_length_t<Number>::type;
    ...
    length_t length() const;
    ...
};

这使得在函数体中使用 length_t 来调用正确的 std::sqrt 重载变得很容易（你可能不想使用 double 重载即将 return 一 float!):

template<typename Number>
vec2<Number>::length_t vec2<Number>::length() const {
    // Note that x*x+y*y is a Number, but we want a length_t:
    return std::sqrt(static_cast<length_t>(x*x + y*y));
    // Or, if you have lengthSquared() defined as returning a Number:
    return std::sqrt(static_cast<length_t>(lengthSquared()));
}

Answer 2

有几种可能的选择：

1) 使用某种形式的辅助特征模板为长度提供 return 类型：

如果只提供了你想在模板中存储的类型的特化（int、float、double），那么你可以去掉static_assert（尽管静态断言最在潜在错误消息的可读性方面可能有优势）
一个人还可以只为 int 提供此特征模板的专业化，并为其他所有内容提供通用版本，结合 static_assert 已经存在的工作方式相同，但少了两个专业化写，但在我看来，关于你的 class 处理的类型的知识将分布在两个地方（特征和静态断言）

2) 如果 'general' 情况（double 和 float）的实现是相同的，只有 int 情况不同 - 也可以使 public 长度调用私有长度重载 false_type/true_type 结果为 is_same :)，可扩展性较差但不需要任何外部类型：

auto length() -> decltype(length(is_same<T, int>) { return length(is_same<T, int>); }
Number length(std::false_type) { .... }
float length(std::true_type) {....}

当然，使用 C++14 可以摆脱 decltype mambo-jambo。

仅针对某些方法的模板专业化

Template specialization only for certain methods

c++

templates

vector

specialization