函子operator()的条件专门化

Conditional specialization of functors operator()

本文关键字：条件 专门化 operator 函子      更新时间：2023-10-16

我想请您帮助我解决最近几天遇到的编程难题。让我试着解释一下我要实现什么…

我的目标是定义一组具有其有效性的方程。让我更详细地解释一下……

我认为每个方程对象都是一个函子——一个定义operator()的类。该运算符的定义应针对每种方程类型进行专门化。专门化包含计算本身:

. h: 

enum class IDs : int { A = 0, B = 1, C = 2 };
template<IDs WHICH>
struct Equation
{
    int operator() ( void );
}

. cpp: 

template<>
Equation<IDs::A>::operator()( void )
{
    /* Just some sample equation */
    return( 42 + 28 );
}

您可能已经注意到，特化是由enum类成员id定义的::?

这似乎是工作。但我想添加所谓的可用性特征-该方程可能仅对某些用户对象类型有效。

There is 'validity group' declared:
/* Object types declaration */
namespace Objects {
    using Object0 = boost::mpl::int_<0>;
    using Object1 = boost::mpl::int_<1>;
    using Object2 = boost::mpl::int_<2>;
}
/* Validity groups declaration */
using ValidityGroup1 = boost::mpl::vector<Object0, Object2>;
using ValidityGroup2 = boost::mpl::vector<Object1>;

我使用以下构造来使类启用或禁用(使用boost::enable_if)。我来演示一下如何使用它:

template<typename TYPE_LIST, typename QUERY_TYPE>
struct IsTypeInList
{
    using TypePos    = typename boost::mpl::find<TYPE_LIST, QUERY_TYPE>::type;
    using Finish     = typename boost::mpl::end<TYPE_LIST>::type;
    using type       = typename boost::mpl::not_<boost::is_same<TypePos, Finish> >::type;
    using value_type = typename type::value_type;
    static const bool value = type::value;
};
template<typename OBJECT_TYPE, typename ENABLER=void>
class SampleClass;
template<typename OBJECT_TYPE>
class SampleClass<OBJECT_TYPE, typename boost::enable_if<typename IsTypeInList<ValidityGroup1, Object0>::type>::type>
{}

SampleClass的部分专门化只有在Object0属于ValidityGroup1时才可用。到目前为止一切顺利。验证了该原理。

现在有趣的事情来了。我想把这两件事合并在一起:

目标:

定义等式的操作符()谁的专门化包含有效的主体是由id定义的::?? ?enum类值"，只适用于属于ValidityGroup的Object…可以对相同的id进行另一次计算::?? ?但对其他ValidityGroup中的Object有效(即Object0的属性计算方式与Object1不同)

我知道整个概念相当复杂，可能令人困惑。让我展示一下我实现这些东西的尝试:

template<typename OBJECT_TYPE, typename VALIDITY_GROUP, IDs ID, typename ENABLER = void>
class Equation;
template<typename OBJECT_TYPE, typename VALIDITY_GROUP, IDs ID>
class Equation<OBJECT_TYPE, VALIDITY_GROUP, ID, typename boost::enable_if<typename IsTypeInList<VALIDITY_GROUP, OBJECT_TYPE>::type>::type >
:   public EquationBase<IDs>
{
public:
int operator() ( void );
};
template<typename OBJECT_TYPE, typename VALIDITY_GROUP, IDs ID>
int Equation<OBJECT_TYPE, ValidityGroup1, Ids::A>::operator() ( void )
{
    return( 42 + 56 );
}

但是operator()定义不起作用…你能告诉我如何使它工作吗?或者有人有其他的想法如何实现上面写的目标吗?

提前感谢任何愿意帮助我的人

欢呼马丁

编辑:公式在模板类对象中使用。让代码解释:

template<typename OBJECT_TYPE>
class Object
{
public:
    Object( void );
};

. cpp: 

template<typename OBJECT_TYPE>
Object<OBJECT_TYPE>::Object( void )
{
    std::cout << Equation<IDs::A>()() << std::endl;
}

问题是当操作符()被特化时，OBJECT_TYPE没有定义…

如果我理解正确的话，我想有很多方法。

下面是一个简单的示例(但完整且有效)，展示了如何使用操作符

的返回类型使用std::enable_if(但boost::enable_if应该是可以的)选择不同的实现
#include <iostream>
#include <type_traits>
template <typename ObjT, typename ValT>
class Equation
 {
   public:
      template <typename X = ObjT>
         typename std::enable_if<true == std::is_same<X, ValT>::value, int>::type
         operator() ( void )
          { return( 0 ); }
      template <typename X = ObjT>
         typename std::enable_if<false == std::is_same<X, ValT>::value, int>::type
         operator() ( void )
          { return( 1 ); }
 };
int main()
 {
   Equation<int, int>  eq0;
   Equation<int, long> eq1;
   std::cout << "eq0 val: " << eq0() << std::endl; // print "eq0 val: 0"
   std::cout << "eq1 val: " << eq1() << std::endl; // print "eq1 val: 1"
 }

不是很优雅，我想。

另一个解决方案(我认为，最适合您的需要)可能是基于类部分专门化

#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename ObjT, typename ValT, bool = std::is_same<ObjT, ValT>::value>
class Equation;
template <typename ObjT, typename ValT>
class Equation<ObjT, ValT, true>
 {
   public:
      int operator() ();
 };
template <typename ObjT, typename ValT>
class Equation<ObjT, ValT, false>
 {
   public:
      int operator() ();
 };

template <typename ObjT, typename ValT>
int Equation<ObjT, ValT, true>::operator() ()
 { return( 0 ); }
template <typename ObjT, typename ValT>
int Equation<ObjT, ValT, false>::operator() ()
 { return( 1 ); }
int main()
 {
   Equation<int, int>  eq0;
   Equation<int, long> eq1;
   std::cout << "eq0 val: " << eq0() << std::endl; // print "eq0 val: 0"
   std::cout << "eq1 val: " << eq1() << std::endl; // print "eq1 val: 1"
 }
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