特定值的 C++ 模板特化答案

【问题标题】：C++ template specialization for specific values特定值的 C++ 模板特化
【发布时间】：2013-06-02 13:46:57
【问题描述】：

我有 struct Opers 和一些算术运算：mult()、div()、mod()。

我需要专门针对n 的某些值的模板。这是Opers<1> 的示例。

但是，我还想对 n 进行专门化，即 2 的幂（n = 2,4,8,16, ...）——在这种情况下，我可以优化操作 mult() 和 div() （使用左移或右移）。

#include <iostream>
using namespace std;
template<int n> struct Opers {
    int mult(int x){
        return n*x;
    }
    int div(int x){
        return x / n;
    }   
    int mod(int x){
        return x % n;
    }   
};
template<> struct Opers<1> {
    int mult(int x){
        return 1;
    }
    int div(int x){
        return x;
    }   
    int mod(int x){
        return 0;
    }           
};
int main() {
    Opers<1> el2;
    cout << el2.mult(3) <<endl;
}

我正在寻找类似的建筑

template<> struct Opers<isPowerOfTwo()>
    int mult(int x){
        // do smth
     }

有没有可能，或者我应该阅读什么手册？

UPD。允许使用 C++11，甚至会更好。

【问题讨论】：

啊...通过使用班次进行优化。编译器会说，“哇，我从来没有想到过”......
我知道编译器没关系！这只是一个示例（与我的学习任务相关），我找不到正确的代码结构或方法......

标签： c++ templates c++11 template-specialization partial-specialization

【解决方案1】：

在 C++11 中，您可以这样做。首先，更改您的主模板，使其接受第二个虚拟参数：

template<int n, typename = void>
struct Opers 
{
    // ...
};

然后，写一个constexpr函数，判断一个整数是否是2的幂：

constexpr bool is_power_of_two(int x)
{
    return (x == 1) || ((x % 2 == 0) && is_power_of_two(x / 2));
}

最后，使用 SFINAE 根据您的constexpr 函数的结果启用或禁用专业化：

#include <type_traits>

template<int n>
struct Opers<n, typename std::enable_if<is_power_of_two(n)>::type>
{
    // ...
};

【讨论】：

x & (x - 1) == 0不会检查同样的东西吗？
@soon：也许，是的，但我发现我的版本更容易理解。此外，这是在编译时完成的，因此性能不太可能成为问题
template<int n, bool ispow2 = is_power_of_two(n)> 呢？
@DyP：这也是一种可能性，但我认为我的解决方案更通用，因为它允许在不更改主模板的情况下添加新的专业化
非常感谢！这正是我想要的！

【解决方案2】：

template <int N, typename = void>
struct Operations
{
    // ....
};

template <int N, typename = std::enable_if<(N & (N - 1))>::type>
struct Operations
{
    // ....
};

【讨论】：