混合部分模板特化和默认模板参数

Question

我想创建一个通用向量类并为少数情况创建特化。像这样的东西（它不会编译，但希望能传达我的意图）：

template<int dim, typename T = float>
class Vector
{
public:
    typedef Vector<dim, T> VecType;

    Vector() { /**/ }
    Vector(const VecType& other) { /**/ )
    Vector& operator=(const VecType& other) { /**/ }

    VecType operator+(const VecType& other) { /**/ }    
    VecType operator-(const VecType& other) { /**/ }    
    T operator*(const VecType& other) { /**/ }

private:
    std::array<T, dim> elements;
};

template<int dim, typename T>
class Vector<2>
{
public:
    T x() const { return elements[0]; }
    T y() const { return elements[1]; }
};

template<int dim, typename T>
class Vector<3>
{
public:
    T x() const { return elements[0]; }
    T y() const { return elements[1]; }
    T z() const { return elements[2]; }
};

换句话说，我希望元素的默认类型为float，并且我希望dim = 2 情况下有x() 和y() 访问器方法，以及x()、y() 和z() 用于 dim = 3 案例。我对错误消息有点困惑：

vector.h:56:10: 错误：“int dim”的声明

vector.h:6:10: 错误：阴影模板参数“int dim”

（T 相同）。

我怎样才能正确地做到这一点？ （如果可能的话）

Answer 1

1.

当部分特化模板时，只提供实际上是参数的模板参数。由于您已经将dim 固定为 2 或 3，因此无需再次指定。

template<typename T>
class Vector<2, T>
{
   ....

2.

专门化一个类实际上意味着改变整个声明。因此，通用Vector<dim, T> 的成员s 在专用Vector<2, T> 中将不可用。您可以将通用 Vector<dim, T> 作为内部基类，并创建一个仅用于专业化的子类：

template<int dim, typename T>
class VectorImpl;

...

template<int dim, typename T = float>
class Vector : public VectorImpl<dim, T> {};

template<typename T>
class Vector<2, T> : public VectorImpl<2, T>
{
public:
   T x() const { ... }
};

3.

您无需定义VecType！在模板中，您可以只使用Vector。它会自动推断为引用具有正确参数的类。

编译的最终结果：

#include <array>

template<int dim, typename T>
class VectorImpl
{
public:
    //typedef Vector<dim, T> VecType;

    VectorImpl() {  }
    VectorImpl(const VectorImpl& other) {  }
    VectorImpl& operator=(const VectorImpl& other) { return *this; }

    VectorImpl operator+(const VectorImpl& other) { return *this; }
    VectorImpl operator-(const VectorImpl& other) { return *this; }
    T operator*(const VectorImpl& other) { return 0; }

protected:
    std::array<T, dim> elements;
};

template <int dim, typename T = float>
class Vector : public VectorImpl<dim, T> {};

template<typename T>
class Vector<2, T> : public VectorImpl<2, T>
{
public:
    T x() const { return this->elements[0]; }
    T y() const { return this->elements[1]; }
};

template<typename T>
class Vector<3, T> : public VectorImpl<2, T>
{
public:
    T x() const { return this->elements[0]; }
    T y() const { return this->elements[1]; }
    T z() const { return this->elements[2]; }
};

int main()
{
    Vector<2> v;
    Vector<3> vv;
    v + v;
    vv.z();
}

Answer 2

部分特化应该是这样的：

template <int Dim, typename T = float> class Vector; // primary

template <typename T> class Vector<2, T> { /* ... */ };
template <typename T> class Vector<3, T> { /* ... */ };

Answer 3

你可以这样做：

#include <array>
template<int dim, typename T = float>
class Vector
{
public:
    typedef Vector<dim, T> VecType;
    Vector() { /**/ }
    Vector(const VecType& other) { /**/ }
private:
    std::array<T, dim> elements;
};

template<typename T>
class Vector<2, T>
{
public:
    T x() const { return elements[0]; }
    T y() const { return elements[1]; }
private:
    std::array<T, 2> elements;
};

template<typename T>
class Vector<3, T>
{
public:
    T x() const { return elements[0]; }
    T y() const { return elements[1]; }
    T z() const { return elements[2]; }
private:
    std::array<T, 3> elements;
};

int main(int argc, char **argv)
{
    Vector<2> v2;
    v2.x();
    Vector<3> v3;
    v3.z();
    return 0;
}

这可以在 gcc 4.5.2 中编译（不要运行它...）。

但是，通过这种方式，您将无法在专业化的主模板中使用任何成员函数定义的成员变量。