部分模板函数专用化enable_if:默认实现



使用 C++11 的enable_if我想为函数定义几个专门的实现(例如,基于参数的类型(以及默认实现。定义它的正确方法是什么?

以下示例无法按预期工作,因为调用了"泛型"实现,无论类型T

#include <iostream>
template<typename T, typename Enable = void>
void dummy(T t)
{
  std::cout << "Generic: " << t << std::endl;
}

template<typename T, typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type>
void dummy(T t)
{
  std::cout << "Integral: " << t << std::endl;
}

template<typename T, typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value>::type>
void dummy(T t)
{
  std::cout << "Floating point: " << t << std::endl;
}
int main() {
  dummy(5); // Print "Generic: 5"
  dummy(5.); // Print "Generic: 5"
}

在我的最小示例中,一个解决方案是显式声明"泛型"实现不适用于整型或浮点型,使用

std::enable_if<!std::is_integral<T>::value && !std::is_floating_point<T>::value>::type

这正是我想要避免的,因为在我的实际用例中,有很多专门的实现,我想避免默认实现的很长(容易出错!(的条件。

您可以引入一个rank来优先考虑某些重载:

template <unsigned int N>
struct rank : rank<N - 1> { };
template <>
struct rank<0> { };

然后,您可以像这样定义dummy重载:

template<typename T>
void dummy(T t, rank<0>)
{
    std::cout << "Generic: " << t << std::endl;
}
template<typename T, 
         typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type* = nullptr>
void dummy(T t, rank<1>)
{
    std::cout << "Integral: " << t << std::endl;
}
template<typename T, 
         typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value>::type* = nullptr>
void dummy(T t, rank<1>)
{
    std::cout << "Floating point: " << t << std::endl;
}

然后,您可以将呼叫隐藏在dispatch后面:

template <typename T>
void dispatch(T t)
{
   return dummy(t, rank<1>{});
}

用法:

int main() 
{
    dispatch(5);    // Print "Integral: 5"
    dispatch(5.);   // Print "Floating point: 5"
    dispatch("hi"); // Print "Generic: hi"
}

魔杖盒上的现场示例


解释:

使用 rank 会引入"优先级",因为在X > Y时需要隐式转换才能将rank<X>转换为rank<Y>dispatch首先尝试使用 rank<1> 调用dummy,优先考虑受约束的重载。如果enable_if失败,rank<1>将隐式转换为rank<0>并进入"回退"情况。


奖励:这是一个使用 if constexpr(...) 的 C++17 实现。

template<typename T>
void dummy(T t)
{
    if constexpr(std::is_integral_v<T>)
    {
        std::cout << "Integral: " << t << std::endl;
    }
    else if constexpr(std::is_floating_point_v<T>)
    {
        std::cout << "Floating point: " << t << std::endl;
    }
    else
    {
        std::cout << "Generic: " << t << std::endl;
    }
}

魔杖盒上的现场示例

函数不能部分专用化。我假设您要做的是更喜欢那些包含显式条件的重载?实现此目的的一种方法是在default函数的声明中使用可变参数省略号,因为省略号函数在重载解析顺序中的优先级较低:

#include <iostream>
template<typename T>
void dummy_impl(T t, ...)
{
  std::cout << "Generic: " << t << std::endl;
}

template<typename T, typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type* = nullptr>
void dummy_impl(T t, int)
{
  std::cout << "Integral: " << t << std::endl;
}

template<typename T, typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value>::type* = nullptr>
void dummy_impl(T t, int)
{
  std::cout << "Floating point: " << t << std::endl;
}
template <class T>
void dummy(T t) {
   dummy_impl(t, int{});
}
int main() {
  dummy(5); 
  dummy(5.); 
  dummy("abc"); 
}

输出:

Integral: 5
Floating point: 5
Generic: abc

[现场演示]

@doublep注释中提到的另一种选择是使用结构来实现您的函数,然后对其进行部分专用化。

我会像这样使用标签调度:

namespace Details
{
    namespace SupportedTypes
    {
        struct Integral {};
        struct FloatingPoint {};
        struct Generic {};
    };

    template <typename T, typename = void>
    struct GetSupportedType
    {
        typedef SupportedTypes::Generic Type;
    };
    template <typename T>
    struct GetSupportedType< T, typename std::enable_if< std::is_integral< T >::value >::type >
    {
        typedef SupportedTypes::Integral Type;
    };
    template <typename T>
    struct GetSupportedType< T, typename std::enable_if< std::is_floating_point< T >::value >::type >
    {
        typedef SupportedTypes::FloatingPoint Type;
    };
    template <typename T>
    void dummy(T t, SupportedTypes::Generic)
    {
        std::cout << "Generic: " << t << std::endl;
    }
    template <typename T>
    void dummy(T t, SupportedTypes::Integral)
    {
        std::cout << "Integral: " << t << std::endl;
    }
    template <typename T>
    void dummy(T t, SupportedTypes::FloatingPoint)
    {
        std::cout << "Floating point: " << t << std::endl;
    }
} // namespace Details

然后像这样隐藏样板代码:

template <typename T>
void dummy(T t)
{
    typedef typename Details::GetSupportedType< T >::Type SupportedType;
    Details::dummy(t, SupportedType());
}

GetSupportedType为您提供了一种猜测要使用的实际类型的核心方法,即每次添加新类型时都希望专用的方法。

然后,您只需通过提供正确标记的实例来调用正确的dummy重载。

最后,调用dummy

dummy(5); // Print "Generic: 5"
dummy(5.); // Print "Floating point: 5"
dummy("lol"); // Print "Generic: lol"

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