仅为类的特定模板实例化声明成员函数

Question

是否可以只为类的特定模板实例声明成员函数？这就是我想要这样做的原因：

// Polynomial<N> is a polynomial of degree N
template<int N>
class Polynomial {
public:
    //... various shared methods e.g...
    double eval(double x) const;
    Polynomial<N-1> derivative() const;
    Polynomial<N+1> integralFrom(double x0) const;
    // ... various shared operators etc.

    double zero() const; // only want Polynomial<1> to support this
    // only want Polynomial<2> and Polynomial<1> to support the following
    //     because the solutions rapidly become too difficult to implement
    std::vector<double> zeros() const;
    std::vector<double> stationaryPoints() const { return derivative().zeros();}

private:
    std::array<double,2> coeffs;
}

我目前的解决方法是从Polynomial<N>::zeros() 为N>2 抛出一个异常，但在编译时检测到问题会很好。

Answer 1

您也可以使用std::enable_if 来 SFINAE 消除归零功能。

template< int I >
class Poly {

public:
    template<int Ib = I, typename = std::enable_if_t<Ib == 1> > 
    double zero() 
    {
        return 42;
    }
};

int main()
{
    Poly< 10 > does_not_compile;
    does_not_compile.zero();

    //Poly< 1 >  compile;
    //compile.zero();
}

Answer 2

您可以使用 CRTP 在知道派生类的基类中实现 zeros 和 zero。

然后有条件地从具有zeros 和/或zero 的那个派生，或者没有。

template<class P>
struct zeros { /* todo */ };

template<class P>
struct zero:zeros<P> { /* todo */ };

struct nozero {};

template<int N>
struxt Polynomial:
  std::conditional_t<
    (N==1),
    zero<Polynomial<N>>,
    std::conditional_t<
      (N==2),
      zeros<Polynomial<N>>,
      nozero
    >
  >
{
  // body
};

Answer 3

您的解决方案是模板专业化，在这种情况下是完全专业化。

但是，我认为您需要考虑您的设计。一般来说，为不同的情况定义不同的接口并不是一个好主意，因为你没有利用抽象。

例如，考虑一下您的 stationaPoints() 函数。此函数不应该可用于多项式，因为导数是不具有 zeros() 函数的多项式。您的解决方案是将 zeros 函数添加到多项式 以使界面均匀化。

对于你的情况，我猜你想要一个解决方案，它在多项式类型中包含一个 N-1 c 向量，其中包含零和一个 zero(i) 函数来获取它们。像这样的：

template <int N>
class Polynomial {
    double _coefs[N+1];
    double _zeros[N];
public:
    double zero(size_t i) const { assert(i<N); return _zeros[i]; }
    // ...
};

在这种情况下，您可以决定计算 de zeros 的策略，具体取决于您的应用程序：构造函数？添加一个布尔值以了解它是否已计算，然后在第一次调用为零时计算它，等等...

我想这个解决方案对您来说可能更有趣，因为如果您更喜欢使用 c 向量来存储系数，您不会喜欢 zeros() 函数的基于向量的接口，对吗？