常量数据持有者类的c++模板

c++ template for constant data holder class

本文关键字：c++ 模板 数据 持有者 常量      更新时间：2023-10-16

我正在尝试设计一个类，它的所有数据都是常量，并且在编译时都知道。我可以通过手动键入所有内容来创建它，但我想使用模板，这样我就不必多次重写几乎相同的代码。

我在想模板是实现这一点的方法，例如

template<class T> class A { ... }
A<float>
A<MyObject>
A<int>

但后来我不确定如何将我所知道的恒定数据输入到这个对象中。我可以在运行时使用一个成员函数来完成这项工作，该函数对类型或类似的东西执行switch语句，但理想情况下，我希望它能有效地成为我使用的愚蠢数据持有者。

所以在A<float>的情况下，我会有这样的：

// member function
int getSize() {
return 4;
}

代替(伪代码)

// member function
int getSize() {
if (type == float) {
return 4;
} else if ...
}

我想知道是否有已知的方法可以做到这一点？我对constexpr没有任何经验，这可能是关键吗？

edit:澄清一下：我想要的成员函数总是基于模板化的类型/类返回相同的结果。例如，A总是从getSize()返回4，从getSomethingElse()返回1，从getAnotherThing()返回6.2。其中，as A将从getSize()返回8，从getSomethingElse()返回2，从getAnotherThing()返回8.4。

您可以拥有此模板

template <int size_, int foo_, int bar_>
struct MyConstData {
static const int size = size_; // etc
};

然后专门化你的模板：

template <class T> class A;
template <> class A<float> : MyConstData<13,42,-1> {};
template <> class A<double> : MyConstData<0,0,42> {};

您可以在一个类中专门化特定的函数，鉴于您对事物的描述，我怀疑这正是您想要的。这是一个如何工作的例子：

#include <iostream>
#include <string>
template <class T>
class A {
public:
int MyConstantFunction() const { // Default implementation
return 0;
}
};
template <>
int A<int>::MyConstantFunction() const
{
return 3;
}
template <>
int A<float>::MyConstantFunction() const
{
return 5; // If you examine the world, you'll find that 5's are everywhere.
}
template <>
int A<double>::MyConstantFunction() const
{
return -5;
}
int main(int, char *[])
{
using ::std::cout;
A<int> aint;
A<float> afloat;
A<long> along;
cout << "aint.MyConstantFunction() == " << aint.MyConstantFunction() << 'n';
cout << "afloat.MyConstantFunction() == "
<< afloat.MyConstantFunction() << 'n';
cout << "along.MyConstantFunction() == "
<< along.MyConstantFunction() << 'n';
return 0;
}

注意along是如何使用类声明中的默认实现的。这凸显了这里的危险。如果对给定类型使用你的专业化的翻译单位没有看到这种专业化，它就不会使用它，这可能会导致各种有趣的问题。确保发生这种情况。

另一种选择是根本不提供默认实现，因此会出现实例化错误。

我的直觉是，你在做一些毫无意义的、糟糕的设计。但是，由于我不知道完整的背景，我不能肯定地说。如果你坚持这样做，下面是方法。

如果你想根据类型实现不同的东西，你可以试试这个：

template <class T>
class Foo {
T data;
string toString() {
return myGeneralToString(data);
}
};
template <>
class Foo<string> {
string data;
string toString() {
return "Already a string: " + data;
}
};

如果你只想要模板化的常量，我会试试这个：

template <int a, int b>
class Calc {
public:
static constexpr int SUM = a + b;
};
int main()
{
std::cout << Calc<3, 5>::SUM << std::endl;
return 0;
}

Edit：正如Omnifarious C++14所指出的，它在没有模板化类本身的情况下模板化了常量。因此，您可以将示例简化为：

class Calc {
public:
template <int a, int b>
static constexpr int SUM = a + b;
};
int main()
{
std::cout << Calc::SUM<3, 5> << std::endl;
return 0;
}
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