指针的 C++ 模板特化？答案

【问题标题】：C++ template specialization for pointer?指针的 C++ 模板特化？
【发布时间】：2017-01-19 09:07:58
【问题描述】：

我阅读了《C++ 模板 - 完整指南》一书并学习了指针的模板专业化。（也许我误解了这本书的这一部分）

(1) 这是我的简单模板：

#include <iostream>

template<typename T>
void Function(const T& a)
{
    std::cout << "Function<T>: " << a << std::endl;
}

template<typename T>
void Function<T*>(const T* a)
{
    std::cout << "Function<T*>: " << a << std::endl;
}

int main(void)
{
    Function(1);
    Function(1.2);
    Function("hello");
    Function((void*)0x25);

    return 0;
}

我用的是ubuntu16.04 x64，g++ 5.3，编译报告：

$ g++ main.cpp -o main.exe 
main.cpp:10:29: error: non-type partial specialization ‘Function<T*>’ is not allowed
 void Function<T*>(const T* a)

(2) 但是这段代码是正确的：

#include <iostream>

template<typename T>
void Function(const T& a)
{
    std::cout << "Function<T>: " << a << std::endl;
}

int main(void)
{
    Function(1);
    Function(1.2);
    Function("hello");
    Function((void*)0x25);

    return 0;
}

结果显示：

$ g++ main.cpp -o main.exe
$ ./main.exe 
Function<T>: 1
Function<T>: 1.2
Function<T>: hello
Function<T>: 0x25

我的问题是：关于指针专业化的书是错的吗？还是我误解了书中这部分的含义？还是别的什么？

关于类中指针特化的更新。

(3) 带有指针特化的模板类：

#include <iostream>

template<typename T>
struct Base {
    T member;

    Base(const T& a)
        : member(a)
    {
    }

    void hello()
    {
        std::cout << member << std::endl;
    }
};

template<typename T>
struct Base<T*> {
    T* member;

    Base(T* a)
        : member(a)
    {
    }

    void hello()
    {
        std::cout << member << std::endl;
    }
};

int main(void)
{
    Base<int> b1(12);
    Base<double> b2(2.4);
    Base<char*> b3("hello");
    Base<void*> b4((void*)0x25);

    b1.hello();
    b2.hello();
    b3.hello();
    b4.hello();

    return 0;
}

此代码正确，但有一个警告：

$ g++ main.cpp -o main.exe 
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:37:27: warning: deprecated conversion from string constant to ‘char*’ [-Wwrite-strings]
     Base<char*> b3("hello");
                           ^
$ ./main.exe 
12
2.4
hello
0x25

(4) 没有指针特化的模板类：

#include <iostream>

template<typename T>
struct Base {
    T member;

    Base(const T& a)
        : member(a)
    {
    }

    void hello()
    {
        std::cout << member << std::endl;
    }
};

int main(void)
{
    Base<int> b1(12);
    Base<double> b2(2.4);
    Base<char*> b3("hello");
    Base<void*> b4((void*)0x25);

    b1.hello();
    b2.hello();
    b3.hello();
    b4.hello();

    return 0;
}

结果是一样的：

$ g++ main.cpp -o main.exe
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:39:27: warning: deprecated conversion from string constant to ‘char*’ [-Wwrite-strings]
     Base<char*> b3("hello");
                           ^
$ ./main.exe 
12
2.4
hello
0x25

这是否意味着不需要指针特化？或者也许这个特性在不同的编译器上表现不同？

【问题讨论】：

什么是测试？不是到处都用吗？为什么同一个函数要声明两次？什么是编译器错误？请只发布相关代码。
通常答案在错误信息中。你看了吗？
我用 clang 得到的错误是 error: function template partial specialization is not allowed。 GCC 报告类似。那应该回答你的问题。

标签： c++ templates

【解决方案1】：

正如您已经被告知的，函数模板的部分特化是不允许的。您可以为此使用std::enable_if：

template <typename T, typename std::enable_if_t<!std::is_pointer<T>::value>* = 0>
void func(T val) { std::cout << val << std::endl; }

template <typename T, typename std::enable_if_t<std::is_pointer<T>::value>* = 0>
void func(T val) { func(*val); }

如果您正在寻找更简单的语法，请等待概念

【讨论】：

你将如何处理概念？
@Teharez 像这样：template <typename T> requires !std::is_pointer_v<T> void func(T val) { std::cout << val << std::endl; } 和相应的第二次重载。您也可以将requires 作为函数限定符或使用指针的一些概念

【解决方案2】：

错误信息告诉你出了什么问题：

non-type partial specialization ‘Function<T*>’ is not allowed

您只能部分专门化类型（类）。您已尝试部分专门化一个函数。函数不是类型；你只能完全专业化它们。

【讨论】：

哦，是的，我错了。

【解决方案3】：

两个问题：

不允许对函数进行部分特化。
(void*)0x25 的行为未定义。除了nullptr，你不能设置一个指向你不拥有的内存的指针，除了一个超过数组的最后一个元素和一个超过标量的地址。

【讨论】：

(void*)0x25 不是书上的，是我的错。