模板特化是扩展还是覆盖通用模板？

Question

template<typename T>
struct A{
    void method1(){}
 };

template<>
struct A<int>{
    void method2(){}
 };

A<int> 会同时拥有 method1 和 method2 吗？而A<float> 将只有method1 ？

Answer 1

@jogojapan 的回答解释了该语言的作用。如果您确实想为特定专业添加新成员，这里有几个解决方法：

template<typename T>
struct A_Base {
    void method1() {}
};

template<typename T>
struct A : public A_Base<T> {};

template<>
struct A<int>
  : public A_Base<int>
{
    void method2() {}
};

现在A<int> 有成员method1 和method2，但A<float> 没有method2。

或者（如果您可以修改主模板）...

#include <type_traits>

template<typename T>
struct A {
    void method1() {}

    template<int N=0>
    auto method2() ->
    typename std::enable_if<std::is_same<T, int>::value && N==N>::type
    {}
};

template<int N> 和 N==N 部分确保 std::enable_if 具有依赖值，因此在有人实际尝试将 A<T>::method2 与不正确的 T 参数一起使用之前不会抱怨。

---

而且由于这个问题和答案似乎仍然受到关注，稍后进行编辑以在 C++20 中添加它，您可以简单地这样做：

#include <type_traits>

template<typename T>
struct A {
    void method1() {}

    void method2() requires std::is_same_v<T, int> {}
};

Answer 2

每个特化都会带来一种全新的数据类型（或全新的模板，如果特化只是部分的）。来自标准（C++11）：

（第 14.5.5/2 节）每个类模板部分特化是一个不同的模板，应为模板部分特化 (14.5.5.3) 的成员提供定义。

还有：

(§14.5.5.3/1) [...] 类模板部分特化的成员与主模板的成员无关。应定义以需要定义的方式使用的类模板偏特化成员；主模板成员的定义永远不会用作类模板部分特化成员的定义。 [...]

上述内容是在部分特化的上下文中陈述的，但它也适用于显式特化（如您的情况），尽管标准并没有很清楚地说明这一点。

还请注意，您不仅需要在特化中声明您想要的所有成员函数，还需要定义它们（这里，即使是显式特化，标准也非常清楚）：

(14.7.3/5) 显式特化类的成员不会从类模板的成员声明中隐式实例化；相反，如果需要定义类模板特化的成员，则其自身应被显式定义。在这种情况下，类模板显式特化的定义应在范围内 在定义成员的位置。显式特化类的定义与生成的特化的定义无关。也就是说，它的成员不需要与生成的特化的成员具有相同的名称、类型等。 [...]

所以，事实上，A<int> 将只有 method2()，而A<float> 将只有 method1() 作为成员。此外，如果您还要在 A<int> 特化中引入 method1()，它不需要与 A<float>::method1() 具有相同的参数类型或返回类型。

请参阅@aschepler 的回答，了解避免为int 案例重写模板定义的可能方法。

Answer 3

专业化替换通用模板。所以A<int> 将只有method2()，当然A<double> 将只有method1()。