显式指定模板模板类型

Explicitly specify template template types

本文关键字：类型      更新时间：2024-09-27

我正在学习模板。如果我混淆了概念模板/模板类型/模板参数，请纠正我。

我正试图编写一个模板函数来创建一个对象并返回它。对象的类型来自必须显式指定的模板参数。

result = createObject<ObjectType>();

不过，这个对象应该是一个模板。例如，一个容器。函数应该知道对象的类型及其模板参数。例如：

result = createObject<Container<ElementType>>();

我试着用模板模板参数来解决它：

template <template<class> class ContainerType, class ElementType>
auto createObject()
{
ContainerType<ElementType> result;
//do stuff...
return result;
}
//...
template<typename T>
struct Vector{};
//...
//const auto random_vec = createObject<Vector<float>>(); // ERROR.
const auto random_vec = createObject<Vector, float>();

第二种情况有效，第一种情况无效。上面写着candidate template ignored: invalid explicitly-specified argument for template parameter 'ContainerType'。

有可能让它像第一种情况一样工作吗？给它一个类似Vector<float>的东西，它可以推导出ContainerType到Vector和ElementType到float？是否可以重载或专门化此函数，使其以不同的方式处理某些类型的容器？我应该使用概念吗？

像这样进行分解的常用方法是通过部分专业化，这需要一个辅助类模板：

namespace detail {
template<class> struct create;  // undefined
template<template<class T> class C,class T>
struct create<C<T>> {
static C<T> make() {/* … */}
};
}
template<class T>
T createObject() {return detail::create<T>::make();}

如果您想支持一般情况，可以定义主模板，也可以为其他类型的模板(如std::array(添加其他专业化。

您可以创建一个类型特征来检查该类型是否是从模板实例化的：

#include <type_traits>
// trait to check if the type is instantiated from a template
template<typename T>
struct is_template_instance_type : std::false_type {};
template<template<class,class...> class C, class T, class... Rest>
struct is_template_instance_type<C<T,Rest...>> : std::true_type {
using class_type = C<T,Rest...>;
using value_type = T;
// using rest_types = std::tuple<Rest...>; 
};
// Helper variable template - if needed for something later
template<class T>
inline constexpr bool is_template_instance_type_v = is_template_instance_type<T>::value;

然后你可以添加过载：

template<class T, class C = is_template_instance_type<T>, class U = typename C::class_type>
auto createObject() {
U result;
// typename C::value_type x; // if you need the value type


return result;
}
template<template<class,class...> class C, class T, class... Rest>
auto createObject() {
return createObject< C<T,Rest...> >();
}

然后它将与Vector<float>、Vector, float一起工作，但不与float一起工作。

演示

您可以简单地执行以下操作：

template<typename T, typename V = typename T::value_type>
T createObject() 
{
T t {}; // T will be e.g std::vector<int>
V v {}; // V will be int
// do work...
t.push_back(v++);
t.push_back(v++);
// ...work done
return t;
}

你可以这样使用它：

int main ()
{
auto obj1 = createObject<std::vector<int>>();
auto obj2 = createObject<std::list<double>>();
return 0;
}
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