为基本和特征数据类型编写模板函数答案

【问题标题】：Writing a template function for basic and Eigen data types为基本和特征数据类型编写模板函数
【发布时间】：2016-02-05 01:24:42
【问题描述】：

如何编写一个同时接受基本数据类型（int、float、double、...）和 Eigen 库类型（Vector2f、Vector4d、Matrix4f、...）的函数？具体来说，我想要一个将提供的参数转换为类型 N 的转换函数。

例如：

float x1 = cast<float>(1);
double x2 = cast<double>(2.0);
Vector2d x3 = cast<double>(Vector2f(3.0f, 3.0f));
Vector2f x4 = cast<float>(Vector2i(4, 4));

简单的部分：

template<typename T, typename N>
N cast(const T& source) const
{
    return static_cast<N>(source);
}

铸造一个特征类型：

template<typename T, typename N>
Eigen::CwiseUnaryOp<Eigen::internal::scalar_cast_op<typename Eigen::internal::traits<T>::Scalar, N>, const T> cast(const Eigen::MatrixBase<T>& source) const
{
    return source.cast<N>();
}

在 Eigen 中，从 Vector2f v 到 Vector2d 的转换是使用 v.cast<double>() 完成的，因此模板参数是标量的数据类型，而不是新类型本身。

我遇到的问题（至少我认为这是主要问题）是我不知道如何将这两个模板放在一起。 Eigen 应该是第一个的专业化，但这可能吗？模板本身可以编译，但例如cast<Vector2f, double>(Vector2f::Zero()) 不会，因为 'static_cast' : 无法从 'const Eigen::Vector2f' 转换为 'double'。

怎么办？非常欢迎C++11解决方案，但请慢慢输入，因为我不是模板向导。

更新： 我需要这个的原因是我希望能够方便地将容器的内容转换为std::vector<T> 到std::vector<N>，例如std::vector<Vector2f> 到std::vector<Vector2d>，也可以从std::vector<float> 到std::vector<double>。为此，我遍历所有元素并使用所需的函数对每个元素进行强制转换。因此，如果有更好的方法来转换特征类型的 std::vector，这将是我所需要的。

【问题讨论】：

标签： c++ templates c++11 eigen eigen3

【解决方案1】：

您可以使用std::enable_if 将通用版本限制为仅限算术类型：

template<typename T, typename N>
typename std::enable_if<std::is_arithmetic<T>::value,N>::type
cast(const T& source) const {
  return static_cast<N>(source);
}

【讨论】：

这是一个非常简单的解决方案！感谢您的快速帮助！不过，函数名前面的 N 应该被删除。

【解决方案2】：

对于 C++17，还有另一个我个人觉得更优雅的解决方案，使用 if constexpr:

template<typename T, typename N>
std::conditional<std::is_arithmetic<T>::value, N, /* your Eigen return type here */>::type
cast( const T& source ) {
    if constexpr( std::is_arithmetic<T>::value )
        return static_cast<N>(source);
    else
        /* Eigen cast */
}

这样一来，一切尽在一个函数中，而且我发现语法更清晰。

【讨论】：