c++模板中的多个类型名参数？

Question

如何在 c++ 模板中拥有多个类型名参数？

#ifndef _CALL_TEMP_H
#define _CALL_TEMP_H

#include <string>
#include <iostream>

template <typename Sig>
class Foo;

template <typename A, typename B>
class Foo
{
    public:
        void output() {
            std::cout << a_ << b_ << std::endl;
        }
        A a_;
        B b_;
};

template <typename A, typename B, typename C>
class Foo
{
    public:
        void output() {
            std::cout << a_ << b_ << c_ << std::endl;
        }
        A a_;
        B b_;
        C c_;
};

#endif

用法：

int main()
{
    Foo<int ,int> doubleint;
    doubleint.a_ = 1;
    doubleint.b_ = 2;
    doubleint.output();
//  Foo<int , int , std::string> comp;
//  comp.a_ = 1;
//  comp.b_ = 2;
//  comp.c_ = "haha";
//  comp.output();
    return 0;
}

但它不会编译。我怎样才能让它编译？

Answer 1

只需使用可变参数模板声明一个主模板，然后专门针对每个支持的模板参数数量。例如：

#ifndef CALL_TEMP_H
#define CALL_TEMP_H

#include <iostream>

template <typename...> class Foo;

template <typename A, typename B>
class Foo<A, B>
{
public:
    void output() {
        std::cout << a_ << b_ << '\n';
    }
    A a_;
    B b_;
};

template <typename A, typename B, typename C>
class Foo<A, B, C>
{
public:
    void output() {
        std::cout << a_ << b_ << c_ << '\n';
    }
    A a_;
    B b_;
    C c_;
};

#endif

您不能使用 C++11，并且您想保留类似的符号，您需要使用模板默认参数模拟可变参数列表。这将隐式限制 templare 参数的数量，但由于无论如何您都在专门化模板，所以这个限制并不重要。

如果可以接受使用不同的符号，您也可以使用类似于函数声明的东西来实例化和专门化您的模板：

template <typename> class Foo;

template <typename A, typename B>
class Foo<void(A, B)> {
    ...
};
template <typename A, typename B, typename C>
class Foo<void(A, B, C)> {
    ...
};
...
Foo<void(int, int)>                   f2;
Foo<void(int, int, std::string)> f3;

符号的变化是否可以接受取决于您对类模板的使用。但是，如果没有 C++11，您将无法获得理想的解决方案。

顺便说一句，don't overuse std::endl：使用'\n' 表示行尾。如果您真的要刷新流，请使用std::flush。此外，_CALL_TEMP_H 是标准 C++ 库保留的名称，所有以下划线后跟大写字符的名称也是如此：请勿在您自己的代码中使用这些名称，除非有明确的使用权限它们（例如，__FILE__ 和 __LINE__ 被保留，但已授予使用它们的明确许可）。

Answer 2

如果您有多个版本的模板，则必须专门化一个版本。如果您想要不同数量的参数，那么诀窍是使用标记类说“此参数没有参数”，并将其作为默认参数。

在您的情况下，类似以下工作（编译和测试）：

#include <iostream>

// tag class indicating "no member in this place"
struct nothing {};

template <typename A, typename B, typename C = nothing> // <- note default arg.
class Foo;

template <typename A, typename B>
class Foo<A, B, nothing> // <- note specialization
{
    public :
        void output() {
            std::cout << a_ << b_ << std::endl;
        }

        A a_;
        B b_;
};

template <typename A, typename B, typename C>
class Foo
{
    public :
        void output() {
            std::cout << a_ << b_ << c_ << std::endl;
        }

        A a_;
        B b_;
        C c_;
};

int main()
{
    Foo<int, int> doubleint;
    doubleint.a_ = 1;
    doubleint.b_ = 2;
    doubleint.output();

    Foo<int, int, int> tripleint;
    tripleint.a_ = 1;
    tripleint.b_ = 2;
    tripleint.c_ = 3;
    tripleint.output();
}

请注意，这本质上是对 boost::tuple/std::tuple 的重新发明，您一定要仔细阅读。

Answer 3

我认为您将专业化与重载相同的类名混淆了。您不能使用多个模板参数创建具有相同名称的类。

Answer 4

它不会编译，因为你不能用不同数量的模板参数多次定义同一个类。

如果您知道要支持的模板参数的最大数量，则可以使用部分特化：

// main template
template <typename A, typename B = void, typename C = void>
struct Foo
{
    void output() { std::cout << a_ << b_ << c_ << std::endl; }
    A a_;
    B b_;
    C c_;
};

// Partial specialisation for two parameters
template <typename A, typename B>
struct Foo<A, B, void>
{
    void output() { std::cout << a_ << b_ << c_ << std::endl; }
    A a_;
    B B_;
};

// Partial specialisation for one parameter
template <typename A>
struct Foo<A, void, void>
{
    void output() { std::cout << a_ << std::endl; }
    A a_;
};

如果您使用的是 C++11，另一种选择是使用可变参数模板。