如何根据输入数据类型和容器类型（通过模板参数）构建类型生成器类？答案

【问题标题】：How to build a type generator class based on the input data type and container type(by template arguments)?如何根据输入数据类型和容器类型（通过模板参数）构建类型生成器类？
【发布时间】：2022-08-03 17:13:42
【问题描述】：

在我的微型演示程序中存在两种基本数据类型，由以下类表示：

struct FloatDataTypeDescriptor {
  using dtype = float;
};
struct Uint8DataTypeDescriptor {
  using dtype = uint8_t;
  uint8_t zero_point_;
  float scale_;
};

从概念上讲，数据类型描述符和数据实际持有者（可能是std::array、std::unique_ptr、std::vector...）紧密耦合在一起，所以我决定使用std::pair 来表示数据块，例如：

using ChunkTypeA = std::pair<FloatDataTypeDescriptor, std::vector<FloatDataTypeDescriptor::dtype>>;
using ChunkTypeB = std::pair<Uint8DataTypeDescriptor, std::vector<Uint8DataTypeDescriptor::dtype>>;
using ChunkTypeC = std::pair<FloatDataTypeDescriptor, std::unique_ptr<FloatDataTypeDescriptor::dtype[]>;
// ...

虽然这可以工作，但是到处写这样的模板别名有点乏味。所以我想到了使用部分特化来创建一个“类型生成器”，通过提供的模板参数生成所需的std::pair<> 类型。

// primary template
template <typename TypeDescriptor, template<typename, typename...> class Container>
struct PairedTypeGenerator;

// partial specialization for std::vector
template <typename TypeDescriptor>
struct PairedTypeGenerator<TypeDescriptor, std::vector<typename TypeDescriptor::dtype>> {
  using type = std::pair<TypeDescriptor, std::vector<typename TypeDescriptor::dtype>>;
};

并像这样使用它：

using a = PairedTypeGenerator<Uint8TypeDescriptor, std::vector>::type;

我尝试在模板模板参数Container 中使用可变参数模板包。由于某些Container 可能需要数据类型以外的额外参数（如vector Allocator / unique_ptr Deleter）。它没有用，clang 告诉我：

<source>:21:53: error: template argument for template template parameter must be a class template or type alias template
struct EmbeddingPairedTypeGenerator<TypeDescriptor, std::vector<typename TypeDescriptor::dtype>> {

所以我想知道：

如何正确编写那些偏特化类来处理上面的sn-p？
它甚至可用吗？例如std::arrayContainer 类型需要一个非类型模板参数，不能被参数包匹配。

alias templates 有帮助吗？

标签： c++ c++11 templates template-meta-programming template-specialization

【解决方案1】：

std::vector<typename TypeDescriptor::dtype> 不是模板。它是一种类型。在专业化中，您希望专门针对 std::vector 而不是针对它的特定实例化。该错误是由于主模板期望模板作为第二个参数而不是类型。

#include <vector>

struct FloatDataTypeDescriptor {
  using dtype = float;
};
struct Uint8TypeDescriptor {
  using dtype = unsigned;
};

// primary template
template <typename TypeDescriptor, template<typename, typename...> class Container>
struct PairedTypeGenerator;

// partial specialization for std::vector
template <typename TypeDescriptor>
struct PairedTypeGenerator<TypeDescriptor, std::vector> {
                                    //        ^^^------------------------
  using type = std::pair<TypeDescriptor, std::vector<typename TypeDescriptor::dtype>>;
};

using a = PairedTypeGenerator<Uint8TypeDescriptor, std::vector>::type;

【讨论】：