您可以实例化模板的非专业版本并在专业化中继承它吗？

Question

我正在尝试将Vector 定义为行/列Matrix。 Vector 需要一些Matrix 没有的方法，所以我专门化了Matrix：

template<typename T, unsigned N, unsigned M>
struct Matrix {
    T data[N][M];
};

template <typename T, unsigned N>
struct Matrix<T, N, 1> : public Matrix<T, N, 1> {
    T at(unsigned index) {
        return data[index][0];
    }
};

template <typename T, unsigned N>
using Vector = Matrix<T, N, 1>;

此代码无法编译，因为特化是递归类型。我在这里想要继承的原因是这样我就可以将Matrix的所有内容都包含到专业化中，而无需复制和粘贴。

有没有办法可以实例化原始的Matrix 并从中继承？如果有，我的类型会变成非递归的吗？

想到的另一种解决此问题的方法是将常规Matrix 的内容简单地#include 放入初始定义和所有特化中。但这远非惯用语。

Answer 1

这是一种方法：

template<typename T, unsigned N, unsigned M>
struct Matrix {
    T data[N][M];
};

template<typename T, unsigned N>
struct MatrixTN : Matrix <T, N, 1> {
    T at(unsigned index) {
        return this->data[index][0];
    }
};

template<typename T, unsigned N>
using Vector = MatrixTN <T, N>;

请注意，this->data 需要将 data 的评估延迟到模板查找的第二阶段。

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Answer 2

在 C++20 中，您可以使用 requires 来丢弃方法：

template<typename T, unsigned N, unsigned M>
struct Matrix {
    T data[N][M];

    T at(unsigned index) requires (M == 1) {
        return data[index][0];
    }
};

在以前的标准中，您可以改用 SFINAE。

Answer 3

您可以使用SFINAE 禁用方法。必须有模板方法的模板参数依赖于类模板参数。

C++11：

#include <type_traits>

template<typename T, unsigned N, unsigned M=1>
struct Matrix 
{
    T data[N][M];

    template<typename V = T>
    typename std::enable_if<M == 1, V>::type at(unsigned index)
    {
        return data[index][0];
    }
};

template <typename T, unsigned N>
using Vector = Matrix<T, N, 1>;

int main()
{
    Matrix<int, 2, 3> m;
    Vector<int, 5> v;

    // m.at(0); 
    v.at(1);
}

C++14：

#include <type_traits>

template<typename T, unsigned N, unsigned M=1>
struct Matrix 
{
    T data[N][M];

    template<typename V = T>
    std::enable_if_t<M == 1, V> at(unsigned index)
    {
        return data[index][0];
    }
};

template <typename T, unsigned N>
using Vector = Matrix<T, N, 1>;

int main()
{
    Matrix<int, 2, 3> m;
    Vector<int, 5> v;

    // m.at(0); 
    v.at(1);
}

C++20（感谢 Jarod42）：

template<typename T, unsigned N, unsigned M = 1>
struct Matrix 
{
    T data[N][M];

    T at(unsigned index) requires (M == 1)
    {
        return data[index][0];
    }
};

template <typename T, unsigned N>
using Vector = Matrix<T, N, 1>;

int main()
{
    Matrix<int, 2, 3> m;
    Vector<int, 5> v;

    // m.at(0); 
    v.at(1);
}

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