c++ - 如何使用模板模板参数专门化模板

Question

最后编辑

我有一个采用模板的函数:

template <template <typename ...> class P, typename ... Args>
void f(const P<Args...> &p)
{
    std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n";
}

它适用于我目前测试过的任何类型的模板:

f(std::valarray<int>{});    // Prints: "Template with 1 parameters!"
f(std::pair<char, char>{}); // Prints: "Template with 2 parameters!"
f(std::set<float>{});       // Prints: "Template with 3 parameters!"
f(std::map<int, int>{});    // Prints: "Template with 4 parameters!"

但是，假设我想专门化模板，当它采用带有两个参数的模板时，下面的代码不起作用:

template <>
void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<A, B> &p)
{
    std::cout << "Special case!\n";
}

parse error in template argument list
 void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<Args...> &p) { std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n"; }
      ^
'P' does not name a type
 void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<Args...> &p) { std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n"; }
                                                                             ^
expected ',' or '...' before '<' token
 void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<Args...> &p) { std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n"; }
                                                                              ^
template-id 'f<<expression error> >' for 'void f(int)' does not match any template declaration
 void f<template <typename, typename> class P, typename A, typename B>(const P<Args...> &p) { std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n"; }

据我所知，使用其他类型的模板参数非常简单:

// Type parameter
template <typename TYPE>
void f(TYPE) { std::cout << "Type!\n"; }

// Non-type parameter
template <int VALUE>
void f() { std::cout << "Value " << VALUE << "!\n"; }

// Type parameter specialization
template <>
void f(float) { std::cout << "Special type case!\n"; }

// Non-type parameter specialization
template <>
void f<666>() { static_assert(false, "Forbidden number!"); }

如何使用 template-template 模板实现此功能？

编辑:

正如 orlp 所指出的和 angew函数模板不能部分特化，所以我应该坚持使用对象模板，here is my attempt :

template <template <typename ...> class P, typename ... Args>
struct c
{
    using type = P<Args...>; 
    const std::size_t count = sizeof...(Args);

    void f(const type &t)
    {
        std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n";
    }
};

template <template <typename, typename> class P, typename A, typename B>
struct c<P, A, B> 
{
    using type = P<A, B>; 

    void f(const type &t)
    {
        std::cout << "Spezialized 2 parameters!\n";
    }
};

有效:

c<std::valarray, int>                    c_valarray_int;
c<std::pair, int, char>                  c_pair_int_char;
c<std::vector, int, std::allocator<int>> c_vector_int;
c<std::map, int, int>                    c_map_int_int;

c_valarray_int.f({});  // Prints: "Template with 1 parameters!"
c_pair_int_char.f({}); // Prints: "Spezialized with 2 parameters!"
c_vector_int.f({});    // Prints: "Spezialized with 2 parameters!"
c_map_int_int.f({});   // Prints: "Template with 2 parameters!" (expected)

但是现在，我应该指定所有参数而不是让编译器猜测整个事情，好吧......那不是悲剧。

Answer 1

您正在尝试对您的函数模板进行部分特化——对具有两个模板参数的任何模板进行特化。这在 C++ 中是不允许的。函数模板不能部分特化。

换个角度看:您为模板类型参数和模板非类型参数显示的显式特化使用具体参数。要显式特化您的函数模板，您需要执行以下操作:

template <>
void f<std::pair, int, double>(const std::pair<int, double> &p)
{
    std::cout << "Special case!\n";
}

在您的原始代码中，P、A 和 B 仍然是“未绑定(bind)的”——它们是参数，而不是实参。显式特化不能有模板参数；被专门化的主模板的所有模板参数必须绑定(bind)到该专门化提供的具体参数。

---

为了解决您的编辑问题:您仍然可以保留带有参数推导的函数模板接口(interface)，并简单地将调用转发给(可能部分专门化的)类模板，如下所示:

template <template <typename ...> class P, typename ... Args>
struct c
{
    using type = P<Args...>; 
    static const std::size_t count = sizeof...(Args);

    static void f(const type &t)
    {
        std::cout << "Template with " << sizeof...(Args) << " parameters!\n";
    }
};

template <template <typename, typename> class P, typename A, typename B>
struct c<P, A, B> 
{
    using type = P<A, B>; 

    static void f(const type &t)
    {
        std::cout << "Spezialized 2 parameters!\n";
    }
};

template <template <class ...> class P, class... Args>
void f(const P<Args...> &t)
{
    c<P, Args...>::f(t);
}

[Live example]