模板类中函数的部分专用化

partial specialization of function in template class

本文关键字：专用 函数      更新时间：2023-10-16

我有一个表示数值数组的模板类。

我希望这个类适用于任何类型的数值（例如 int、double 等）和三种类型的容器（std：：vector、std：:d eque 和 std：：list）。

以下是针对我的特定问题的实现的相关位：

template < typename Numeric_t, typename Container = std::vector<Numeric_t> >
class Array {
  // field member
  Container m_data;
  // other stuff here
  // ...
  // random element access for std::vector and std::deque
  Numeric_t & operator[] (unsigned int index) { return m_data[index]; }
  // random element access for std::list
  Numeric_t & operator [] (unsigned int index) {
    std::list<Numeric_t> :: iterator it = m_data.begin();
    std::advance(it, index);
    return *it;
  }
}

当然，编译器不允许我重载运算符 []。

我需要的是特定于 std：：list 的运算符 [] 的一种部分专用化，但 C++ 中也不允许部分模板函数专用化。

（我知道随机元素访问对于列表无效，但这不是这里的重点）。

理想情况下，在客户端代码中，我想像这样使用 Array 类：

Array < int, std::vector<int> > vec;
Array < int, std::list<int> >   lst;
// fill arrays here
// ...
std::cout << vec[0] << std::endl;
std::cout << lst[0] << std::endl;

经过大量研究，我无法找到可行的解决方案。

解决这个问题最优雅的方法是什么？

感谢您的帮助。

一个干净的解决方案是使用全类模板专用化。不同的专用化可以从一个公共基类派生出来，以便共享公共代码。

编写一个类ArrayBase，其中包含不依赖于特定容器类型的所有代码，并通过保护容器或Array成为友元类来授予对容器的访问权限。

template <class Numeric_t, class Container>
class Array
  : public ArrayBase<Numeric_t, Container>
{
  // Container specific code, generic version that works for all containers.
};
template <class Numeric_t>
class Array<Numeric_t, std::vector<Numeric_t>>
  : public ArrayBase<Numeric_t, std::vector<Numeric_t>>
{
  // Optimized code for std::vector.
}

另一种方法：还可以编写一个静态成员函数，其中包含访问容器的第 idx 个条目的代码，并使该函数专用化：

template <class Numeric_t, class Container>
class Array
{
  template <class Cont>
  static Numeric_t get(Cont const& container, unsigned int idx)
  {
    std::list<Numeric_t>::iterator it = container.begin();
    std::advance(it, idx);
    return *it;
  }
  template <>
  static Numeric_t get(std::vector<Numeric_t> const& container, unsigned int idx)
  {
    return container[idx];
  }
  public:
    Numeric_t operator[](unsigned int idx) const { return get(m_data, idx); }
};

对不起，这行不通。我忘了你不能专门化静态成员函数......再。

另一种选择是使用 SFINAE，但它是它的非惯用法，在这种情况下我不推荐它。

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