C++11 模板，确定返回类型

Question

我正在构建一个矩阵库，我正在尝试使用 policy-based design .所以我的基类是提供存储方法和一些访问功能。我还有一个提供数学函数的函数矩阵。这很好用，但是运算符(operator)有一个大问题*因为返回类型。我会用一些代码来解释它。

提供堆栈存储的基类:

template < typename T, unsigned int rows, unsigned int cols>
class denseStackMatrix {
public:
    typedef T value_type;

private:
    value_type grid[rows][cols];
    const unsigned int rowSize;
    const unsigned int colSize;

然后我有提供数学功能的矩阵类:

template <typename MatrixContainer >
class matrix : public MatrixContainer {
public:
    typedef MatrixContainer Mcontainer;

    matrix<Mcontainer>& operator +(const matrix<Mcontainer>&);
    matrix<Mcontainer>& operator *(const matrix<Mcontainer>&);

operator+ 始终有效，operator* 仅适用于方阵。所以我们仍然需要一个用于所有矩阵的。就是这样错误的。我已经尝试了几件事，但没有任何效果。我在 c++0x 的帮助下寻找这样的东西(使用c++0x 不是必需的)你会注意到“？？？” :)

friend auto operator * (const matrix<T1>& matrix1, const matrix<T2>& matrix2)
-> decltype(matrix<???>);

问题的一个例子

matrix<denseStackMatrix<int,3,2> > matrix1;
matrix<denseStackMatrix<int,2,4> > matrix2;
matrix<denseStackMatrix<int,3,4> > matrix3 = matrix1 * matrix2;

这里它会提示类型，因为它不匹配任何两个参数类型。但是编译器需要在编译时知道类型，我不知道如何提供。

我知道设计还有其他选择，但我真的在为这种情况寻找解决方案..

谢谢!

Answer 1

接受@hammar 的想法，但部分特化以允许正常语法，如问题所示:

template<class MatrixContainer>
class matrix;

template<
  template<class,int,int> class MatrixContainer,
  class T, int rows, int cols
>
class matrix< MatrixContainer<T,rows,cols> >{
  typedef MatrixContainer<T,rows,cols> Mcontainer;
  typedef matrix<Mcontainer> this_type;
  static int const MyRows = rows;
  static int const MyCols = cols;

public:
  template<int OtherCols>
  matrix<MatrixContainer<T,MyRows,OtherColls> > operator*(matrix<MatrixContainer<T,MyCols,OtherCols> > const& other){
    typedef matrix<MatrixContainer<T,MyCols,OtherCols> > other_type;
    typedef matrix<MatrixContainer<T,MyRows,OtherCols> > result_type;
    // ...
  }
};

编辑:正如您在评论中所说，您还可以使用它来创建一个不使用具有行和列大小作为模板参数的 MatrixContainer 的矩阵:

template<
  template<class> class MatrixContainer,
  class T
>
class matrix< MatrixContainer<T> >{
  typedef MatrixContainer<T> Mcontainer;
  typedef matrix<Mcontainer> this_type;

public:
  // normal matrix multiplication, return type is not a problem
  this_type operator*(this_type const& other){
    // ensure correct row and column sizes, e.g. with assert
  }

  // multiply dynamic matrix with stack-based one:
  template<
    template<class,int,int> class OtherContainer,
    int Rows, int Cols
  >
  this_type operator*(matrix<OtherContainer<T,Rows,Cols> > const& other){
    // ensure correct row and column sizes, e.g. with assert
  }
};

用法:

// stack-based example
matrix<DenseStackMatrix<int,3,2> > m1;
matrix<DenseStackMatrix<int,2,4> > m2;
matrix<DenseStackMatrix<int,3,4> > m3 = m1 * m2;

// heap-based example
matrix<DenseHeapMatrix<int> > m1(3,2);
matrix<DenseHeapMatrix<int> > m2(2,4);
matrix<DenseHeapMatrix<int> > m3 = m1 * m2;