传递带有常量作为参数的模板类答案

【问题标题】：passing a templated class with constants as an argument传递带有常量作为参数的模板类
【发布时间】：2014-09-12 19:47:55
【问题描述】：

我的模板类如下所示：

template<unsigned WIDTH, unsigned HEIGTH, typename T = int> class matrix { ... }

如此简单明了，模板参数决定了矩阵的大小。大小在逻辑上是恒定的，所以我实现它是恒定的。但是当我尝试编写一个接受我的matrix 的函数时，我遇到了以下问题：

std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const matrix &m){ ...}

这样写，编译器理所当然地反对缺少模板参数......但是

std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const matrix<unsigned, unsigned> &m){ ...}

触发此错误：error: expected a constant of type 'unsigned int', got 'unsigned> int'

这也是正确的，因为matrix 需要常量，而不是类型。

如何处理？我确定我不是第一个遇到这个问题的人，解决传递常量参数化模板这个问题的最“规范”方法是什么？

【问题讨论】：

重载的operator<<也需要是模板。

标签： c++ templates constants compile-time-constant

【解决方案1】：

将模板类matrix 的operator<<(ostream&) 重载声明为模板，这应该是这里明显的解决方案

template<unsigned WIDTH, unsigned HEIGTH, typename T = int> 
class matrix 
{ 
public:
    T arr[WIDTH][HEIGTH];
};
template<unsigned WIDTH, unsigned HEIGTH, typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const matrix<WIDTH, HEIGTH,T> &m)
{ 
    // formatting inserter of m  onto os
    return os;
}

int main()
{
    matrix<10, 10> m;
    std::cout << m << std::endl;
}

但一般来说，如果您的 operator<<(ostream&) 需要访问您的私人数据（通常会），您最终会将其声明为朋友。如果不想重复 remplate 参数，请将 operator<<(ostream&) 非成员朋友放在矩阵类的范围内

template<unsigned WIDTH, unsigned HEIGTH, typename T = int> 
class matrix 
{ 
     T arr[WIDTH][HEIGTH];
     friend std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const matrix &m)
     { 
         // formatting inserter of m  onto os
         return os;
     }
};

【讨论】：

至少你在 HEIGTH 拼写错误方面相当一致：p（投票赞成）
@CarloWood：实际上，我从 OP 复制了它，但从未注意到它的拼写错误。无论如何，我都会让它与 OPs 问题保持同步:-)

【解决方案2】：

选项 #1

将operator<< 声明为matrix 类范围内的朋友函数：

template<unsigned WIDTH, unsigned HEIGTH, typename T = int>
class matrix
{
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const matrix& m)
    //                                                      ^^^^^^ plain name
    {
        return os;
    }
};

选项 #2

也将operator<< 设为函数模板：

template<unsigned WIDTH, unsigned HEIGHT, typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const matrix<WIDTH, HEIGHT, T>& m)
//                                                      ^^^^^  ^^^^^^  ^
{
    return os;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

重载的operator<< 也需要是模板：

template<unsigned WIDTH, unsigned HEIGHT, typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const matrix<WIDTH, HEIGHT, T> &m){
  // ...
  return os;
}

【讨论】：