C++ 模板 - 成员函数的部分特化

Question

我正在尝试根据模板参数指定的 2D 或 3D 专门化一些几何函数。最好为问题的玩具版本包含一些（非常损坏的）代码：

template <typename T, int d>
class Point
{
public:
    int x;
    int y;
    int z;

    T add ()
    {
        return T(0);
    }

    template <>
    T add <T, 2> ()
    {
        return x + y;
    }

    template <>
    T add <T, 3> ()
    {
        return x + y + z;
    }
};

这段代码编译失败。我已经尝试了很多不同的模板参数格式和类定义的组合，但找不到一种方法来对 'd' 进行函数专业化，同时保留 'T' 通用。

在我的实际解决方案中，我尝试计算梯度、曲率、插值等，专门用于 2D 或 3D 案例。有些事情，比如梯度计算，可以简单地使用 'd' 参数来限制 for 循环迭代。其他的，比如插值，需要单独的 2D 和 3D 函数。

非常感谢任何提示！

Answer 1

我会建议这个解决方案：

template <typename T, int d> 
class Point : public Point<T, d-1>
{
   typedef Point<T, d-1> base;
   T m_value;
public:
    T add()
    {
        return m_value + base::add();
    }   

    //another method which returns you the point value
    template<int N>
    T get()
    {
       return N==d ? m_value : base::get<N>();
    }
};

template <typename T>
class Point<T,0>
{
protected:
    T add()
    {
        return T(); //default value which is zero for all builtin types
    }
    template<int N>
    T get() { return T(); }

};

使用此解决方案，您可以获得任意数量的点，但要大于zero。

Point<int,1> p1;  //contains 1 point
Point<int,2> p2;  //contains 2 points
Point<int,3> p3;  //contains 3 points
Point<int,4> p4;  //contains 4 points
Point<int,5> p5;  //contains 5 points

auto x1 = p5.get<1>(); //get first point
auto x3 = p5.get<3>(); //get third point
auto x4 = p5.get<4>(); //get fourth point

或者为了方便使用这些类型定义：

typedef Point<int,2> Point2D;
typedef Point<int,3> Point3D;

//then use them
Point2D p2d;
Point3D p3d;

这只是一个基本概念，可以进一步增强，支持许多有用的功能。我刚刚写了get<> 来演示一个似乎有用的功能。

Answer 2

这是您的示例的工作方式。您首先声明您的主模板：

template <typename T, int d> class Point;

没有必要定义它，因为你没有通用的实现。

接下来，您为不同数量的维度创建偏特化，但您的偏特化仍将类型 T 作为模板参数：

template <typename T>
class Point<T,2>
{
public:
    T x;
    T y;

    T add()
    {
        return x + y;
    }
};

template <typename T>
class Point<T,3>
{
public:
    T x;
    T y;
    T z;

    T add()
    {
        return x + y + z;
    }
};