带指针的 C++ 类模板特化

Question

我有一个如下格式的树结构：

template <typename DataType>
class Tree {

    DataType *accessData() { return data; } 

    Tree *child1, *child2;
    DataType *data;
};

template <typename DataType>
class Root : public Tree<DataType> {
    // root provides storage of nodes; when it goes out of scope, the
    // entire tree becomes invalid
    MemoryPool<Tree> nodeStorage;
    MemoryPool<DataType> dataStorage; 
};

我在我的程序中使用了这个模板的各种实例。效果很好。

然而，一个实例化使用DataType，它只是一个枚举（因此它与指针大小相同！）并且因为速度至关重要（无论是在构建树时还是在访问树时），我'宁愿这个实例化直接使用枚举而不是指针。我希望代码看起来如何（不严格）的示例：

Tree<BigClass> *foo = ...;
foo->accessData()->doBigClassThings();
Tree<int> *bar = ...;
int x = 4 + bar->accessInt();

现在我当然可以只保留当前模板，但我不喜欢这种额外的指针访问，尤其是需要在根目录中分配整数。关于如何专门化模板以提供此功能或其他方法的任何想法？

我尝试过像这样专门化模板（以及无数其他方式）

template <> Tree<int> { ... }

但我只是不断收到编译错误。任何帮助将不胜感激！

Answer 1

我建议使用特征类来推断存储在Tree 中的对象类型。

// The default traits.
template <typename DataType> struct TreeDataType
{
   using Type = DataType*;
};

template <typename DataType>
class Tree {

   // Define the data type using the traits class.
   using Data = typename TreeDataType<DataType>::Type;

   Data accessData() { return data; } 

   Tree *child1, *child2;
   Data data;
};

然后将TreeDataType 特化为MyEnum。

template <> struct TreeDataType<MyEnum>
{
   using Type = MyEnum;
};

Answer 2

我建议定义多个具有相同接口的data 类，您可以将它们用作DataType 模板参数。从数据的访问方式中抽象出数据的存储方式。

template<typename T>
class value_data
{
private:
    T _value;

public:
    T& access() { return _value; }
    const T& access() const { return _value; }
};

template<typename T>
class unique_ptr_data
{
private:
    std::unique_ptr<T> _value;

public:
    T& access() { assert(_value != nullptr); return *_value; }
    const T& access() const { assert(_value != nullptr); return *_value; }
};

enum class my_enum { /* ... */ };

class my_enum_data
{
private:
    my_enum _value;

public:
    my_enum& access() { return _value; }
    const my_enum& access() const { return _value; }
};

然后，在您的Tree 类中，您可以通过它们的通用接口使用它们：

template <typename DataType>
class Tree {

    auto& accessData() { return data.access(); } 

    Tree *child1, *child2;
    DataType data;
};