c++ - 不同的功能取决于模板类中的类型

Question

我原本打算为 Array 风格的类使用一个模板，然后将一个 char* 或一个 int 传递给它，但我在尝试时遇到了问题实现类似的事情:

template<Typename T>
class Array {
    void add(T elem) {
        if(size == capacity) expandArr();
        if(T == char*) //g++ threw errors here
            arr[size] = new char[strlen(word) + 1];
            strcpy(arr[size], word);
        else if(T == int) {
            arr[size] = elem;
        }

        size++;
    }
}

是否有另一种合法检查元素类型的方法？还是我应该将这两个类分开并让它们独立？

我最初尝试使用模板化类，因为两种数组类型具有相同的功能，但在这种情况下，char* 和 的内存分配方式存在一些根本差异>int 的。

Answer 1

在这种情况下，类模板特化有点过头了——它迫使您为不同的类型复制整个类，即使大约 90% 的功能是相同的。

关键是隔离那些不同的部分并只专门化这些部分。不过，出于多种原因，使用重载比使用特化更容易。

您的情况的不同之处仅在于将值分配给数组项。

template <typename T>
class Array {
    void add(T elem) {
        if(size == capacity) expandArr();
        assignItem(elem);
        size++;
    }

    template <typename U>
    void assignItem(U elem) {
        arr[size] = elem;
    }

    void assignItem(char* elem) {
        // Incidentally, DON’T DO THIS! It leaks. Use RAII!
        arr[size] = new char[strlen(elem) + 1];
        strcpy(arr[size], word);
    }
};

当然，现在您已经对 Array 支持的类型进行了硬编码:仅支持具有复制构造函数 和 char* 的类型, 没有其他类型。一般来说，您不需要此限制，您希望支持任意 类型并允许它们指定它们的复制方式¹。

有几种方法可以实现这一点。我将在这里通过指定如何复制类型的特征类来说明一个。

template <typename T>
struct CopyConstruct {
    void assign(T& target, T source) const {
        target = source;
    }
};

template <typename T, typename Copy = CopyConstruct<T>>
class Array {
    Copy copier;

    void add(T elem) {
        if(size == capacity) expandArr();
        copier.assign(arr[size], elem);
        size++;
    }
};

这个类可以和你的初始类一样使用。对于 char*，用户有两种选择:要么专门化 CopyConstruct，要么在实例化 Array 时提供完全自己的特征，如下所示:

struct CopyCString {
    void assign(char*& target, char* source) const {
        target = new char[strlen(elem) + 1];
        strcpy(arr[size], word);
    }
};

// And then:

Array<char*, CopyCString> strArray;

(请注意，我们在这里将一个引用传递给一个指针——否则分配的内存将会丢失，因为我们会将指针分配给一个拷贝数组项，而不是项本​​身。)

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¹ 但实际上 C++ 已经使用复制构造函数来达到这个目的。 真正的解决方案不是以上任何一种，而是将 char* 包装成可复制的类型，例如 std::string。