C++根据模板参数值改变成员函数定义

Question

是否可以根据模板参数的值有条件地在函数中编译语句？例如：

template<typename T, bool chk>
class subject
{
public:
    // the ideal case    
    void doSomething(T new_val)
    {
        if(chk)
        {
          if(new_val != val)
              //do_something only if new_val is different from val
        }
        else
        {
            //do_something even if new_val and val are equal
        }
    }


    //or if that's not possible, if chk = 0 use this method
    void doSomething(T new_val) 
    {
        //do_something even if new_val and val are equal
    }

    // and if chk = 1 use this method
    void doSomething(T new_val) 
    {
        if(new_val != val)
           //do_something only if new_val is different from val
    }

    T val;
};

catch 是基于 chk 的值，我什至不希望将语句 if(new_val!=val) 编译到函数中（因为这样使用的每个类型 T 都必须定义一个 != 运算符）。

我想这种方法的一个缺点是 foo<int,0> 和 foo<int,1> 是不同的类，因此不可能定义一个不关心 chk 是 0 还是 1 的函数（比如 watch(foo<int>)） .

我正在查看的应用程序是观察者，对于某些类型，我只希望在值实际更改时通知观察者，而对于其他类型，我希望始终通知观察者（对于那些我不'不想定义一个 != 运算符）。

如果没有两个单独的类，这可能吗？

Answer 1

如果没有两个单独的类，这可能吗？

是的，是的。如果您不想专门化您的类，以避免代码重复，您可以使用如下示例中的 sfinae 表达式：

#include <type_traits>
#include <iostream>

template<typename T, bool chk>
struct subject {
    template<bool trigger = chk>
    std::enable_if_t<trigger>
    doSomething(T new_val) {
        if(new_val != val) {
            std::cout << "new_val != val" << std::endl;
        } else {
            std::cout << "new_val == val" << std::endl;
        }
    }

    template<bool trigger = chk>
    std::enable_if_t<not trigger>
    doSomething(T new_val) {
        std::cout << "who cares?" << std::endl;
    }

    T val;
};

int main() {
    subject<int, true> s1{0};
    s1.doSomething(0);
    s1.doSomething(1);
    subject<int, false> s2{0};
    s2.doSomething(0);
    s2.doSomething(1);
}

想法是doSomething 的正确 定义是在编译时获取的，它取决于模板参数chk 的值。另一个定义只是按预期丢弃，根本不可用。
请注意，要使 sfinae 表达式起作用，trigger 模板参数必须是成员函数模板的实际参数。这就是为什么你必须这样定义它：

template<bool trigger = chk>
sfinae_expression_based_on_enable_if
doSomething(T new_val) { /* ... */ }

---

在coliru 上运行时查看它。

Answer 2

您要查找的内容称为“模板专业化”。

您必须专门化您的模板。如上所述定义基本模板后，您将继续并定义其专业化：

template<typename T>
class subject<T, true>
{
public:

   // ...

然后您继续并从头开始定义整个 subject 类，对第二个模板参数为 true（或 false，如果您需要专门化）的情况进行任何您需要的更改.您可以删除内容、添加内容或完全更改它们。专门化的类可以有不同的类成员、方法或相同的类方法，但它们的工作方式完全不同。

重要的是要了解您现在定义的是整个类，而不仅仅是不同的位。如果只需要对类的一个次要方面进行专门化，这当然会导致一堆重复的代码；因此通常需要对其进行重构，将可变位放入辅助类或函数中，并仅专门化可变位。

即将到来的 C++17 标准有一些模板专业化的其他替代方案；但在这种情况下，专业化通常是人们学习的第一件事。因此，您应该打开您的 C++ 书籍，阅读讨论模板专业化的章节，并首先了解情况，然后再继续学习 C++17 中的新内容。