使用专用模板时出现未定义的运算符错误答案

【问题标题】：Undefined operator error when using specialised template使用专用模板时出现未定义的运算符错误
【发布时间】：2016-10-20 08:15:56
【问题描述】：

我在 Visual Studio 2015 社区版中使用最新版本的 MSVC，但在模板专业化和运算符重载方面遇到了一些问题。

我有以下（仅标题）矢量类 sn-p。我已经排除了不必要的代码（即 vec2 和 vec4 的相同特化）。

template <typename T, int n>
struct VectorN
{
    T data[n];

    T& operator[](const int i);
};

template <typename T, int n>
T& VectorN<T, n>::operator[](const int i)
{
    static_assert(i >= 0 && i < n, "Index out of range");
    return data[i];
}

template <typename T, int n>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const VectorN<T, n>& vec)
{
    for (auto i = 0; i < n; ++i)
    {
        os << vec[i];
    }
    return os;
}

具有以下专业：

template <typename T>
struct VectorN<T, 3>
{
    union
    {
        T data[3];

        struct
        {
            T x, y, z;
        };
    };
};

typedef VectorN<int, 3> Vec3i;
typedef VectorN<float, 3> Vec3f;

我正在编译的主要功能是：

int main(int argc, char *argv[])
{
    Vec3f vec{ 0, 1, 2 };

    std::cout << vec << std::endl;

    char dump;
    std::cin >> dump;
    std::cin.clear();

    return 0;
}

我希望它可以工作，但是，我收到了 Error: C2676 binary '[': 'const VectorN<float,3>' does not define this operator or a conversion to a type acceptable to the predefined operator

我相信 ostream 运算符按预期工作，但索引运算符不是。有什么我正在做的事情显然是错误的，还是当前的 MSVC 根本不支持我正在尝试做的事情？

【问题讨论】：

专业化无权访问其基本模板的成员。你可以创建一个通用的基类来继承。

标签： c++ c++11 visual-c++ c++14

【解决方案1】：

如果您想保留基于union 的解决方案来访问具有data 和x、y、z 的3 维向量，您可以使用CTRP 创建一个基知道派生类的data 成员的类：

namespace impl
{
    template <typename T, int n, typename TDerived>
    struct VectorBase
    {
        const T& operator[](const int i) const
        {   
            assert(i >= 0 && i < n);
            return static_cast<const TDerived&>(*this).data[i];
        }
    };
}

您的派生类可以按如下方式实现：

template <typename T, int n>
struct VectorN : impl::VectorBase<T, n, VectorN<T, n>>
{
    T data[n];
};

template <typename T>
struct VectorN<T, 3> : impl::VectorBase<T, 3, VectorN<T, 3>>
{
    union
    {
        T data[3];

        struct
        {
            T x, y, z;
        };
    };

    VectorN(T ax, T ay, T az) : data{ax, ay, az} {}
};

working example is available on wandbox。

【讨论】：

谢谢！这看起来棒极了。看起来也没有运行时间成本？当我有时间来测试这个时，我会给你打勾。
太好了，完美运行！感谢您解释一个仍然保持我想做的解决方案:)
啊@Vittorio-Romeo，但是，这缺少我无法弄清楚的一件事。如何启用非常量引用返回？我希望该值是可修改的，但如果我这样做，我会再次遇到问题。首先，删除 const 抱怨 cannot convert from 'const float' to 'float &'，其次，如果我从 static_cast 中删除 const，我会遇到与原始帖子相同的问题...
为长链道歉，但我通过简单地使用 const 和非 const 版本的运算符解决了这个新问题。万一将来有人看到这个并且想知道;）

【解决方案2】：

operator<< 有效，因为您的 VectorN 模板类型有适当的重载。

另一方面，operator[] 不起作用，因为在VectorN 的专用版本中没有operator[]（编译器请告诉您）。

您可以将operator[] 添加到VectorN 类的专用版本，或者如@DeiDei 所述，尝试将一些功能移至基类。

【讨论】：