如何编写一个接受每个类和类模板的 C++ 模板？

Question

预先警告：这个问题似乎比实际要明显得多。

我想编写一个可以接受任何具体类或模板类作为模板参数的模板。这可能看起来没用，因为如果不知道传入的 T 是否是模板化的，您将不知道如何使用它。我想要这个的原因是我可以声明一个没有定义的通用模板，然后用户可以专门化。因为用户专门研究它，所以他们总是知道他们正在处理的类型。但是用户不能在没有先声明模板的情况下对其进行专门化。

你可以这样做：

template<class T>
class myclass;

但是如果你传入一个模板化的 T 就行不通了，例如myclass<std::vector> 就行不通了。那么我们试试这个：

template<class T>
class myclass;

template<template<class> T>
class myclass;

这可能是正确的方法，但它不会按原样工作，因为类模板不能重载。所以我们把它切换成函数模板，可以是：

template<class T>
void myfunc();

template<template<class> T>
void myfunc();

太好了，所以我们完成了吗？好吧，模板模板参数可能有不同数量的参数，所以我们也需要考虑到这一点。

template<class T>
void myfunc();

template<template<class> T>
void myfunc();

template<template<class, class> T>
void myfunc();

template<template<class, class, class> T>
void myfunc();

// etc.

丑陋，但Boost Preprocessor Library 可以为我们生成此代码（并且在 C++0x 中将添加对可变参数模板的支持，因此这种丑陋只是暂时的）。但是我们还是忘记了一个案子！如果 T 的一个参数不是一个类，而是一个常量整数怎么办。让我们尝试支持它：

template<class T>
void myfunc();

template<template<class> T>
void myfunc();

template<template<class, class> T>
void myfunc();

template<template<class, class, class> T>
void myfunc();

// etc.

template<template<class> T>
void myfunc();

template<template<class, int> T>
void myfunc();

template<template<int, class> T>
void myfunc();

template<template<int, class, class> T>
void myfunc();

template<template<class, int, class> T>
void myfunc();

template<template<class, class, int> T>
void myfunc();

// etc.

哦哦。鉴于任何常量类型都可以传入模板，以任意数量与类参数混合，KABLOOEY 组合爆炸。只是为了让事情变得更加困难，如果 T 的任何参数本身就是模板怎么办？

Answer 1

boost::mpl 做了这样的事情（这是他们对binding an argument 的想法）。但是，您必须做出很多假设才能使其发挥作用，例如使用；

template <class T> foo { }; typedef foo< int_<4> > my_foo_4;

而不是

template <int T> foo { }; typedef foo<4> my_foo_4;

不必为所有 int、char、bool 等组合提供重载。

我想不出比 boost::mpl 方法更有效的方法，而且总的来说，我认为任何方法都会遇到很多问题；类模板不是类型，它不能真正嵌入到类型系统中（boost::mpl 将其视为创建新类型的函数；更一般地说，它用于创建“MetaFunction”） .我什至不确定可变参数模板是否会影响模板模板参数（虽然很有趣）。

Answer 2

解决方案是：使用函数重载而不是模板特化！编译时间会更好，约束消失了……

请记住，任何模板都被视为在最近的全局范围内实例化，之后使用它们。这意味着这将起作用：

template <class T>
int f(const T& t)
{
  return g(t);
} 

int g(int a)
{
  return a+1;
}

int main()
{
   return f(5);
}

如您所见，即使函数g 是在f 之后定义的，它仍然有效。这意味着您可以定义使用该函数的任何模板，只要用户在使用模板之前定义了该函数，就可以了，C++会找到它。

还请记住，函数不存在模板特化！如果存在许多同名的函数，C++ 将总是期望重载，而不是模板特化。

简而言之，最好的解决方案是：就像函数存在一样使用它，并期望用户在使用模板之前定义函数。

Answer 3

template <class T> class myclass;

template <> class myclass<int>{};
template <> class myclass<std::vector<int>>{};
template <> class myclass<std::vector<std::vector<int> > >{};

这是你想要的吗？