模板类的默认值，C++

Question

有没有办法为模板类提供默认值？

例如假设我有一个类TimeSeries，它是模板化的。我有一个名为Foo() 的函数，它返回T。

template <typename T>
class TimeSeries
{
    T foo();
}

我想让Foo() 做一些计算并返回T 类型的东西。但万一它不能，我希望它给出一个默认值。如果T 是double，我希望它是NaN。如果T 是int，我希望它是0。

TimeSeries<double> t;
t.foo(); // returns NAN

TimeSeries<int> t;
t.foo(); // returns 0

我将如何实现这一目标？

一个糟糕的解决方案是让Foo() 采用默认值。

template <typename T>
class TimeSeries
{
    T foo(T defaultValue)
    {
       T ret;
       // if OK
       ret = computeValue();
       // if not OK
       ret = defaultValue;
       return ret;
    }
}

因此默认值为0 或NaN，具体取决于用户。

还是我一开始就要求有缺陷的设计？

编辑 - 一个合乎逻辑的问题是询问如果T 不是int 或double 会发生什么。默认值是什么意思？

我使用TimeSeries、T 的方式并不完全是通用类型。它只能是 int、double 和 string 中的 1 个。 我想过简单地编写 3 个单独的 TimeSeries 类，但这似乎是一种有缺陷的方法。

我对其他想法持开放态度。

Answer 1

从 C++14 开始，您可以使用 variable template:

template <class T> constexpr T default_value = {};
template <>
constexpr double default_value<double> = std::numeric_limits<double>::quiet_NaN();

template <typename T> class TimeSeries
{
    auto foo() -> T
    {
       T ret;

       if (condition)
         return ret;
       else
         return default_value<T>;
    }
};

Answer 2

还是我一开始就要求有缺陷的设计？

就我而言，这是一个有效的要求。

我看到有两种方法可以满足您的要求。

1. 您可以按照the other answer 中的建议使用default_value 方法。

2. 如果你有使用 C++17 的选项，你可以使用std::optional。

   如果您没有使用 C++17 的选项，您可以通过将返回值更改为 std::pair<boo, T> 以不太复杂的方式模拟 std::optional，但要了解返回值的 first如果计算不成功则设置为false，如果计算成功则设置为true。

就个人而言，我更喜欢第二种解决方案。它不依赖哨兵值。它以清晰明确的方式捕获计算是否成功的状态。

Answer 3

您可以声明以下模板，default_value<>：

template<typename>
struct default_value;

然后，为 int 和 double 提供完整的特化，并使用名为 value 的成员提供所需的默认值：

template<>
struct default_value<int> {
   static constexpr int value = 0;
};

template<>
struct default_value<double> {
   static constexpr double value = NaN;
};

然后，在您的 foo 函数模板中，您可以简单地返回该值：

return default_value<T>::value;

这取决于T。