具有更多参数的调用模板专业化，用于单参数模板调用的特定值

Question

我有一个带有 2 个参数的模板。对于第一个参数的某个值，我知道第二个参数应该是什么。我希望我的模板只有一个完整的定义（带有 2 个参数的那个），并且能够实例化我的模板，只提供一个参数。

在下面的例子中，我知道如果第一个模板参数是Foo1，那么第二个应该是Foo2。我希望能够通过编写Someclass<Foo1> 来创建Someclass<Foo1,Foo2>。

#include <iostream>
using namespace std;

struct Foo1 { Foo1() { cout << "Foo1 "; }};
struct Foo2 { Foo2() { cout << "Foo2 "; }};

template <typename ...Dummy> struct SomeClass;
template <typename T, typename U> struct SomeClass<T,U> {
  SomeClass() {
    T t;
    U u;
  }
};

/* Here, some one-argument specialization where if SomeClass<Foo1> is desired,
 * SomeClass<Foo1, Foo2> is obtained. */

int main() {
  SomeClass<Foo1, Foo2> c; //prints "Foo1 Foo2 "
  SomeClass<Foo1> c2;      //Should print the same thing, right now "incomplete type"
}

我想我将不得不做一个接受 2 个参数的专业化，第一个是 Foo1，如下所示：

template <typename U> struct SomeClass<Foo1, U> {
  SomeClass() {
    Foo1 f;
    U u;
  }
};

但是我如何进行只接受一个参数Foo1 并导致SomeClass<Foo1,Foo2> 的特化？

Answer 1

template <>
struct SomeClass<Foo1>:
  SomeClass<Foo1,Foo2>
{};

这将解决您描述的 90% 的问题。如果您需要SomeClass<Foo1> 与SomeClass<Foo1,Foo2> 相同而不是继承自SomeClass<Foo1,Foo2>，您必须编写一堆别名和::type 噪音。

template<class...Args>
struct Real;

template<class...Args>
struct Helper {
  using type=Real<Args...>;
};

template<class...Args>
using Fake = typename Helper<Args...>::type;

这 3 层是噪音。

Helper 让您重新定义参数的含义。

template <typename T, typename U>
struct Real<T,U> {
  Real() {
    T t;
    U u;
  }
};

template<>
struct Helper<Foo1>:Helper<Foo1, Foo2> {};

我们在这里从Helper<Foo1, Foo2> 获得::type。 Fake 看不到中间的Helper<Foo1>，所以我们从Fake<Foo1> 得到的类型是Real<Foo1, Foo2>，而不是派生类。

这确保std::is_same< Fake<Foo1>, Fake<Foo1, Foo2> >。

Fake 是用户使用的别名模板“API”。 Helper 让您可以根据传入的参数来选择您实例化的 Real 模板。

Answer 2

对于类模板的情况，最简单的解决方案可能是定义一个与您感兴趣的情况相匹配的特化，并通过继承自它：

template <typename ...Dummy>
struct SomeClass
{
    // default implementation
};

template <typename T, typename U>
struct SomeClass<T, U>
{
    // case for two parameters
};

template <> struct SomeClass<Foo1> : public SomeClass<Foo1, Foo2> {};

Answer 3

如果您想避免 Yakk 提出的继承解决方案，您可以尝试使用第二个模板参数，其默认类型取决于第一个参数

我的意思是

template <typename T, typename U = typename DepDef<T>::type>
struct SomeClass

DepDef 是一个声明的模板结构

template <typename>
struct DepDef;

通过模板特化定义Foo1的默认值，如下

template <>
struct DepDef<Foo1>
 { using type = Foo2; };

例如，如果您希望 Foo3 的默认类型为 Foo4，则可以添加以下特化

template <>
struct DepDef<Foo3>
 { using type = Foo4; };

以下是完整的编译示例

#include <iostream>
#include <functional>

struct Foo1 { Foo1() { std::cout << "Foo1 "; } };
struct Foo2 { Foo2() { std::cout << "Foo2 "; } };
struct Foo3 { Foo3() { std::cout << "Foo3 "; } };
struct Foo4 { Foo4() { std::cout << "Foo4 "; } };

template <typename> struct DepDef;

template <> struct DepDef<Foo1> { using type = Foo2; };
template <> struct DepDef<Foo3> { using type = Foo4; };

template <typename T, typename U = typename DepDef<T>::type>
struct SomeClass
 { T t; U u; };

int main ()
 {
   SomeClass<Foo1, Foo2>  f0;
   SomeClass<Foo1, Foo3>  f1;
   SomeClass<Foo1>        f2; // default Foo2
   SomeClass<Foo3, Foo4>  f3;
   SomeClass<Foo3, Foo1>  f4;
   SomeClass<Foo3>        f5; // default Foo4
   SomeClass<Foo2, Foo1>  f6;  
   //SomeClass<Foo2>        f7; // compilation error: no default defined for Foo2
 }

观察f7 定义（最后一个）失败，因为没有为Foo2 定义DepDef 特化。

如果您希望有一个通用默认值（未定义 DefDep 特化时的默认值），您可以在声明中定义它

template <typename>
struct DepDef
 { type = void; }; // generic default