C ++ шаблон функции частичная специализация?

Question

Я знаю, что приведенный ниже код является частичной специализацией класса:

template <typename T1, typename T2> 
class MyClass { 
  … 
}; 


// partial specialization: both template parameters have same type 
template <typename T> 
class MyClass<T,T> { 
  … 
}; 

Также я знаю, что C ++ не допускает частичной специализации шаблона функции (разрешена только полная).Но означает ли мой код, что я частично специализировал свой шаблон функции для аргументов одного типа?Потому что это работает для Microsoft Visual Studio 2010 Express!Если нет, то не могли бы вы объяснить концепцию частичной специализации?

#include <iostream>
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;

template <typename T1, typename T2> 
inline T1 max (T1 const& a, T2 const& b) 
{ 
    return a < b ? b : a; 
} 

template <typename T> 
inline T const& max (T const& a, T const& b)
{
    return 10;
}


int main ()
{
    cout << max(4,4.2) << endl;;
    cout << max(5,5) << endl;
    int z;
    cin>>z;
}

Answer 1

В этом примере вы действительно перегружаете (не специализируясь) функцию max<T1,T2>. Частичная специализация синтаксис должна была бы выглядеть несколько как показано ниже (, если бы это было разрешено ):

//Partial specialization is not allowed by the spec, though!
template <typename T> 
inline T const& max<T,T> (T const& a, T const& b)
{                  ^^^^^ <--- specializing here
    return 10;
}

[Примечание: в случае шаблона функции только полная специализация допускается стандартом C ++ (исключая расширения компилятора).]

Answer 2

Поскольку частичная специализация не разрешена - как указывалось в других ответах - вы можете обойти ее, используя std::is_same и std::enable_if, как показано ниже:

template <typename T, class F>
inline typename std::enable_if<std::is_same<T, int>::value, void>::type
typed_foo(const F& f) {
    std::cout << ">>> messing with ints! " << f << std::endl;
}

template <typename T, class F>
inline typename std::enable_if<std::is_same<T, float>::value, void>::type
typed_foo(const F& f) {
    std::cout << ">>> messing with floats! " << f << std::endl;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    typed_foo<int>("works");
    typed_foo<float>(2);
}

Выход:

$ ./a.out 
>>> messing with ints! works
>>> messing with floats! 2

---

Редактировать : Если вам необходимо обработать все оставшиеся случаи, вы можете добавить определение, в котором говорится, что уже обработанные случаи не должны соответствовать - иначе вы впал в неоднозначные определения. Определение может быть:

template <typename T, class F>
inline typename std::enable_if<(not std::is_same<T, int>::value)
    and (not std::is_same<T, float>::value), void>::type
typed_foo(const F& f) {
    std::cout << ">>> messing with unknown stuff! " << f << std::endl;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    typed_foo<int>("works");
    typed_foo<float>(2);
    typed_foo<std::string>("either");
}

Который производит:

$ ./a.out 
>>> messing with ints! works
>>> messing with floats! 2
>>> messing with unknown stuff! either

Хотя эта для всех случаев выглядит немного скучно, так как вы должны рассказать компилятору обо всем, что вы уже сделали, вполне выполнимо обработать до 5 или несколько других специализаций.

Answer 3

Что такое специализация?

Если вы действительно хотите понять шаблоны, вам следует взглянуть на функциональные языки. Мир шаблонов в C ++ - это чисто функциональный подъязык.

На функциональных языках выбор осуществляется с помощью Pattern Matching :

-- An instance of Maybe is either nothing (None) or something (Just a)
-- where a is any type
data Maybe a = None | Just a

-- declare function isJust, which takes a Maybe
-- and checks whether it's None or Just
isJust :: Maybe a -> Bool

-- definition: two cases (_ is a wildcard)
isJust None = False
isJust Just _ = True

Как видите, мы перегружаем определение isJust.

Ну, шаблоны классов C ++ работают точно так же. Вы предоставляете объявление main , в котором указывается количество и характер параметров. Это может быть просто объявление, или же оно действует как определение (по вашему выбору), и тогда вы можете (если хотите) предоставить специализации шаблона и связать с ними другую (в противном случае это будет глупая) версию класса. .

Для шаблонных функций специализация несколько более неловкая: она несколько противоречит разрешению перегрузки. Таким образом, было решено, что специализация будет относиться к неспециализированной версии, а специализации не будут учитываться при разрешении перегрузки. Поэтому алгоритм выбора правильной функции становится:

1. Выполнение разрешения перегрузки среди обычных функций и неспециализированных шаблонов
2. Если выбран неспециализированный шаблон, проверьте, существует ли для него специализация, которая будет лучше соответствовать

(подробное описание см. ПОЛУЧИЛСЯ # 49 )

Таким образом, шаблонная специализация функций - это гражданин второй зоны (буквально). Насколько мне известно, нам было бы лучше без них: мне еще не приходилось сталкиваться со случаем, когда использование специализации шаблона не могло быть решено с помощью перегрузки.

Это специализация шаблона?

Нет, это просто перегрузка, и это нормально. На самом деле, перегрузки обычно работают так, как мы ожидаем, в то время как специализации могут удивлять (вспомните статью GotW, которую я связал).

Answer 4

Нет. Например, вы можете юридически специализировать std::swap, но вы не можете юридически определить свою собственную перегрузку. Это означает, что вы не можете заставить std::swap работать на свой собственный шаблон класса.

Перегрузка и частичная специализация могут иметь тот же эффект в некоторых случаях, но далеко не у всех.

Answer 5

Неклассовая, не переменная частичная специализация не допускается, но, как сказано:

Все проблемы в компьютере наука может быть решена другой уровень косвенности. —— Дэвид Уилер

Добавление класса для пересылки вызова функции может решить эту проблему, вот пример:

template <class Tag, class R, class... Ts>
struct enable_fun_partial_spec;

struct fun_tag {};

template <class R, class... Ts>
constexpr R fun(Ts&&... ts) {
  return enable_fun_partial_spec<fun_tag, R, Ts...>::call(
      std::forward<Ts>(ts)...);
}

template <class R, class... Ts>
struct enable_fun_partial_spec<fun_tag, R, Ts...> {
  constexpr static R call(Ts&&... ts) { return {0}; }
};

template <class R, class T>
struct enable_fun_partial_spec<fun_tag, R, T, T> {
  constexpr static R call(T, T) { return {1}; }
};

template <class R>
struct enable_fun_partial_spec<fun_tag, R, int, int> {
  constexpr static R call(int, int) { return {2}; }
};

template <class R>
struct enable_fun_partial_spec<fun_tag, R, int, char> {
  constexpr static R call(int, char) { return {3}; }
};

template <class R, class T2>
struct enable_fun_partial_spec<fun_tag, R, char, T2> {
  constexpr static R call(char, T2) { return {4}; }
};

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<int>(1, 1)), int>, "");
static_assert(fun<int>(1, 1) == 2, "");

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<char>(1, 1)), char>, "");
static_assert(fun<char>(1, 1) == 2, "");

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<long>(1L, 1L)), long>, "");
static_assert(fun<long>(1L, 1L) == 1, "");

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<double>(1L, 1L)), double>, "");
static_assert(fun<double>(1L, 1L) == 1, "");

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<int>(1u, 1)), int>, "");
static_assert(fun<int>(1u, 1) == 0, "");

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<char>(1, 'c')), char>, "");
static_assert(fun<char>(1, 'c') == 3, "");

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<unsigned>('c', 1)), unsigned>, "");
static_assert(fun<unsigned>('c', 1) == 4, "");

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<unsigned>(10.0, 1)), unsigned>, "");
static_assert(fun<unsigned>(10.0, 1) == 0, "");

static_assert(
    std::is_same_v<decltype(fun<double>(1, 2, 3, 'a', "bbb")), double>, "");
static_assert(fun<double>(1, 2, 3, 'a', "bbb") == 0, "");

static_assert(std::is_same_v<decltype(fun<unsigned>()), unsigned>, "");
static_assert(fun<unsigned>() == 0, "");

Answer 6

Поздний ответ, но некоторые поздние читатели могут найти его полезным: иногда вспомогательная функция & ndash; разработан таким образом, что он может быть специализированным & ndash; может решить проблему тоже.

Итак, давайте представим, это то, что мы пытались решить:

template <typename R, typename X, typename Y>
void function(X x, Y y)
{
    R* r = new R(x);
    f(r, y); // another template function?
}

// for some reason, we NEED the specialization:
template <typename R, typename Y>
void function<R, int, Y>(int x, Y y) 
{
    // unfortunately, Wrapper has no constructor accepting int:
    Wrapper* w = new Wrapper();
    w->setValue(x);
    f(w, y);
}

ОК, частичная специализация шаблонной функции, мы не можем этого сделать ... Итак, давайте «экспортируем» часть, необходимую для специализации, в вспомогательную функцию, специализируем ее и используем:

template <typename R, typename T>
R* create(T t)
{
    return new R(t);
}
template <>
Wrapper* create<Wrapper, int>(int n) // fully specialized now -> legal...
{
    Wrapper* w = new Wrapper();
    w->setValue(n);
    return w;
}

template <typename R, typename X, typename Y>
void function(X x, Y y)
{
    R* r = create<R>(x);
    f(r, y); // another template function?
}

Это может быть интересным, особенно если альтернативы (обычные перегрузки вместо специализаций, обходной путь , предложенные Рубенсом, ... - не то, что они плохие или мои лучше просто другой один) поделится довольно большим количеством общего кода.