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C++模板:成员专业化的问题

specialization member templates c++

chaos.ct · 技术社区 · 14 年前

我正在尝试创建一个模板“autoclass”,该模板创建一个具有任意成员集的任意类,例如:

AutoClass<int,int,double,double> a;
a.set(1,1);
a.set(0,2);
a.set(3,99.7);
std::cout << "Hello world! " << a.get(0) << " " << a.get(1) << " " << a.get(3) << std::endl;

到目前为止,我有一个具有工作“set”成员的自动类:

class nothing {};

template <  typename T1 = nothing, typename T2 = nothing, typename T3 = nothing,
            typename T4 = nothing, typename T5 = nothing, typename T6 = nothing>
class AutoClass;

template <>
class AutoClass<nothing, nothing, nothing,
                nothing, nothing, nothing>
{
    public:
    template <typename U> void set(int n,U v){}
};

template <  typename T1, typename T2, typename T3,
            typename T4, typename T5, typename T6>
class AutoClass: AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>
{
    public:
    T1 V;
    template <typename U> void set(int n,U v)
    {
        if (n <= 0)
            V = v;
        else
            AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::set(n-1,v);
    }
};

我开始在实现相应的“get”时遇到问题。这种方法不会编译:

template <  typename T1, typename T2, typename T3,
            typename T4, typename T5, typename T6>
class AutoClass: AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>
{
    public:
    T1 V;
    template <typename U> void set(int n,U v)
    {
        if (n <= 0)
            V = v;
        else
            AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::set(n-1,v);
    }
    template <typename W> W get(int n)
    {
        if (n <= 0)
            return V;
        else
            return AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::get(n-1);
    }
    template <> T1 get(int n)
    {
        if (n <= 0)
            return V;
        else
            return AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::get(n-1);
    }
};

此外,我似乎需要为 <nothing, nothing, nothing, nothing, nothing, nothing> 专业化。你知道怎么解决这个问题吗?

4 回复 | 直到 14 年前

Matthieu M. 14 年前

首先,我更喜欢 Boost.Fusion 到 Boost.Tuple 因为它支持更好地混合模板元编程和运行时算法,我认为。

例如,我想给你一个小小的惊喜:

struct Name {}; extern const Name name;
struct GivenName {}; extern const GivenName givenName;
struct Age {}; extern const Age age;

class Person
{
public:
  template <class T>
  struct value
  {
    typedef typename boost::fusion::result_of::at_key<data_type const,T>::type type;
  };

  template <class T>
  struct has
  {
    typedef typename boost::fusion::result_of::has_key<data_type,T>::type type;
  };

  template <class T>
  typename value<T>::type
  get(T) { return boost::fusion::at_key<T>(mData); }

  template <class T>
  Person& set(T, typename value<T>::type v)
  {
    boost::fusion::at_key<T>(mData) = v; return *this;
  };

private:
  typedef boost::fusion::map <
    std::pair<Name, std::string>,
    std::pair<GivenName, std::string>,
    std::pair<Age, unsigned short>
  > data_type;
  data_type mData;
};

使用它真的很有趣:

Person p;
p.set(name, "Rabbit").set(givenName, "Roger").set(age, 22);

嗯,我自己更喜欢按类而不是按索引编制索引,因为我可以传达含义,还可以添加类型检查;)

Seth Johnson 14 年前

我是否可以推荐使用boost库的大量模板magicky类(以及经过良好测试和跨平台的模板magicky类)?听起来你要找的是 boost::tuple . 任何时候你都可以不写自己的代码,特别是在模板复杂的情况下,你应该使用别人的。

Georg Fritzsche 14 年前

正如其他人提到的,您可能应该能够通过重用boost或其他地方的现有实现来达到您想要的目的。

如果你想做一些用这些做不到的事情,或者如果你好奇:

尝试将伪变量模板保留在实现之外
改用类型列表以允许递归元函数等。
如果需要,使用伪变量模板作为接口来转发执行
尽可能多地在编译时执行,特别是检查索引等。

为了方便起见,使用mpl的一种简单方法可能如下所示:

template<class Types, size_t N> struct holder 
  // recursively derive from holder types:
  : holder<Types, N-1> 
{
    typename boost::mpl::at_c<Types,N>::type value;
};

// specialization that terminates the recursive derivation:
template<class Types> struct holder<Types,0> {
    typename boost::mpl::at_c<Types,0>::type value;
};

template<class Types>
class AutoClass 
  // recursively derive from holder types:
  : holder<Types, boost::mpl::size<Types>::value-1>    
{
    enum { n = boost::mpl::size<Types>::value };
public:
    template<size_t N, class U> void set(const U& u) {
        // index check at compile time:
        BOOST_STATIC_ASSERT((N < n));
        // cast to responsible holder base:
        static_cast<holder<Types,N>*>(this)->value = u;
    }
    template<size_t N> typename boost::mpl::at_c<Types,N>::type get() const { 
        // index check at compile time:
        BOOST_STATIC_ASSERT((N < n));
        // cast to responsible holder base:
        return static_cast<const holder<Types,N>*>(this)->value;
    } 
};

用途:

typedef boost::mpl::vector<int,std::string> Types;
AutoClass<Types> a;

a.set<0>(42);
assert(a.get<0>() == 42);
a.set<1>("abcde");
assert(a.get<1>() == "abcde");

请记住,为了最终用户的方便,这仍然可以用伪变量模板包装。

Edward Strange 14 年前

因为您的基本情况,您需要为<无,无…>实现。考虑:



template <typename W> W get(int n)
{
    if (n <= 0)
        return V;
    else
        return AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::get(n-1);
}

考虑在n为5的完整自动类上调用此函数时会发生什么情况。它创建了一个有5个成员的自动类,并调用n=4…..然后再次调用,直到它到达这一点:



template <typename W> W get(int n) // current autoclass is <T6,nothing,nothing...>
{
    if (n <= 0)
        return V;
    else
        return AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::get(n-1); // this is <nothing, nothing...>
}

当然,对这个自动类的调用不会发生,但是编译器无论如何都必须编译该代码,因为您已经告诉它了。

您还需要制作一个自动类<Nothing,…>::get,因为n可以是1093。

我看你现在的界面没办法解决这个问题。如果你把n放在模板参数中,你可以做一个特殊的情况,而不是这样。在这种情况下你不能。我认为你会遇到很多问题,因为你选择了这个界面,这将是相当困难的解决。例如,当w是'int'但autoclass::get(n-1)返回一个double或更糟的值时,会发生什么情况,这是完全不兼容的?