外部类模板参数方面的嵌套类专用化

我正在编写一个Graph类，我想为同一类提供多种类型的图。更具体地说，我想考虑有向或无向图，以及顶点（和边）具有值的可能性。

现在，我的班级看起来像这样。

template<typename VertexValue = void, typename EdgeValue = void, bool directed = false>
class Graph {
public:
    struct Vertex;
    using Edge = Vertex::Edge;
    Graph() = default;
    //void addVertex(const VertexValue& vertex);
private:
    std::vector<Vertex> m_vertices;
};

为方便起见，我将跳过与边缘实现相关的任何内容。

我现在想做的是"专门化"顶点类以提供 - 或不提供 - 一个值，以及取决于图形是否定向的不同方法。我希望能够做如下事情（注意：顶点方法仅用于说明目的，顶点的有向和非定向版本具有不同的方法）。

template<typename VertexValue = void, bool directed = false>
class Graph {
public:
    struct Vertex;
private:
    std::vector<Vertex> m_vertices;
};
// Directed, with value
template<typename VertexValue, bool directed>
struct Graph<VertexValue, directed>::Vertex {
    using ValueType = VertexValue;
    EdgeIterator inEdges();
    EdgeIterator outEdges();
    ValueType value;
};
// Directed, without value
template<bool directed>
struct Graph<void, directed>::Vertex {
    using ValueType = void;
    EdgeIterator inEdges();
    EdgeIterator outEdges();
};
// Undirected, with value
template<typename VertexValue>
struct Graph<VertexValue, false>::Vertex {
    using ValueType = VertexValue;
    EdgeIterator edges();
    ValueType value;
};
// Undirected, without value
template<>
struct Graph<void, false>::Vertex {
    using ValueType = void;
    EdgeIterator edges();
};

不幸的是，我必须专门化整个 Graph 类才能做到这一点。所以我尝试了其他东西：将 Vertex 类作为模板，并转发外部模板参数。

template<typename VertexValue = void, bool directed = false>
class Graph {
public:
    template<typename Value, bool, typename dummy = void>
    struct Vertex;
private:
    std::vector<Vertex<VertexValue, directed>> m_vertices;
};
// Directed, with value
template<typename VertexValue, bool directed>
template<typename Value, bool, typename dummy>
struct Graph<VertexValue, directed>::Vertex {
    using ValueType = Value;
    EdgeIterator inEdges();
    EdgeIterator outEdges();
    ValueType value;
};
// Directed, without value
template<typename VertexValue, bool directed>
template<bool directed_, typename dummy>
struct Graph<VertexValue, directed>::Vertex<void, directed_, dummy> {
    using ValueType = void;
    EdgeIterator inEdges();
    EdgeIterator outEdges();
};
// Undirected, with value
template<typename VertexValue, bool directed>
template<typename Value, typename dummy>
struct Graph<VertexValue, directed>::Vertex<Value, false, dummy> {
    using ValueType = Value;
    EdgeIterator edges();
    ValueType value;
};
// Undirected, without value
template<typename VertexValue, bool directed>
template<typename dummy>
struct Graph<VertexValue, directed>::Vertex<void, false, dummy> {
    using ValueType = void;
    EdgeIterator edges();
};

这将起作用;但是，我不喜欢转发模板参数的想法，并且它还引入了一个负担，即虚拟模板参数。我还考虑过在 Graph 类之外定义顶点类，如下所示：

template<typename ValueType, bool directed>
class GraphVertex {
    EdgeIterator inEdges();
    EdgeIterator outEdges();
    ValueType value;
};
// Specializations...
template<typename Vertex = GraphVertex<void, false>>
class Graph {
public:
    // ...
private:
    std::vector<Vertex> m_vertices;
};

。甚至像那样：

template<typename ValueType, bool directed>
class GraphVertex {
    EdgeIterator inEdges();
    EdgeIterator outEdges();
    ValueType value;
};
// Specializations...
template<typename VertexValue = void, bool directed = false>
class Graph {
public:
    // ...
private:
    std::vector<GraphVertex<VertexValue, directed>> m_vertices;
};

。但我更喜欢嵌套类的想法，其中顶点类实际上是 Graph 类的属性。另外，即使这个解决方案，在三个中，仍然有我的偏好，我找不到"GraphVertex"的任何其他名称。这让我很困扰。

最后，这是我的问题。有没有其他方法可以做我想要的（即，根据图形模板参数提供不同的顶点类 - 或功能 - ）？如果是这样，如何以及将有什么优势;如果没有，我应该更喜欢什么，为什么？