如何为所有派生类型部分专门化一个类模板？

Question

我想为基类和所有派生类部分专门化我无法更改的现有模板 (std::tr1::hash)。原因是我使用奇怪重复的模板模式来实现多态性，并且哈希函数是在 CRTP 基类中实现的。如果我只想部分专门针对 CRTP 基类，那很简单，我可以写：

namespace std { namespace tr1 {

template <typename Derived>
struct hash<CRTPBase<Derived> >
{
    size_t operator()(const CRTPBase<Derived> & base) const 
    { 
        return base.hash(); 
    }
};

} }

但是这种特化与实际的派生类不匹配，只匹配CRTPBase<Derived>。我想要的是一种为Derived 编写部分专业化的方法，当且仅当它派生自CRTPBase<Derived>。我的伪代码是

namespace std { namespace tr1 {

template <typename Derived>
struct hash<typename boost::enable_if<std::tr1::is_base_of<CRTPBase<Derived>, Derived>,
    Derived>::type>
{
    size_t operator()(const CRTPBase<Derived> & base) const 
    { 
        return base.hash(); 
    }
};

} }

...但这不起作用，因为编译器无法判断enable_if<condition, Derived>::type 是Derived。如果我可以更改std::tr1::hash，我会按照enable_if 文档的建议添加另一个虚拟模板参数以使用boost::enable_if，但这显然不是一个很好的解决方案。有没有办法解决这个问题？我是否必须在我创建的每个 unordered_set 或 unordered_map 上指定自定义哈希模板，或者为每个派生类完全专门化 hash？

Answer 1

以下代码有两种变体。你可以选择更适合你的。

template <typename Derived>
struct CRTPBase
{
    size_t hash() const {return 0; }
};

// First case 
//
// Help classes
struct DummyF1 {};
struct DummyF2 {};
struct DummyF3 {};
template<typename T> struct X; 

// Main classes
template<> struct X<DummyF1> : CRTPBase< X<DummyF1> > {
    int a1;
};

template<> struct X<DummyF2> : CRTPBase< X<DummyF2> > {
    int b1;
};

// typedefs
typedef X<DummyF1> F1;
typedef X<DummyF2> F2;
typedef DummyF3    F3; // Does not work

namespace std { namespace tr1 {
    template<class T>
    struct hash< X<T> > {
        size_t operator()(const CRTPBase< X<T> > & base) const     
        {         
            return base.hash();     
        }
    };
}} // namespace tr1 // namespace std 

//

// Second case
struct DummyS1 : CRTPBase <DummyS1> {
    int m1;
};
//
template<typename T> 
struct Y : T {};
//
typedef Y<DummyS1> S1;


namespace std { namespace tr1 {
    template<class T>
    struct hash< Y<T> > {
        size_t operator()(const CRTPBase<T> & base) const     
        {         
            return base.hash();     
        }
    };
}} // namespace tr1 // namespace std 

void main1()
{
    using std::tr1::hash;
    F1 f1;
    F2 f2;
    F3 f3;
    hash<F1> hf1; size_t v1 = hf1(f1); // custom hash functor
    hash<F2> hf2; size_t v2 = hf2(f2); // custom hash functor
    hash<F3> hf3; size_t v3 = hf3(f3); // error: standard hash functor

    S1 s1;
    hash<S1> hs1; size_t w1 = hs1(s1); // custom hash functor

}

Answer 2

您应该创建自己的命名空间并在其中定义新结构 hash，而不是修改 std::tr1::hash，它继承自 std::tr1::hash 或专门用于 CRTPBase<Derived>。

template <typename Derived>
struct CRTPBase
{
    size_t hash() {return 0; }
};

struct AA : CRTPBase <AA> {};
struct BB {};
//
namespace mynamespace {

template <typename Some, typename Dummy=char> 
struct hash : std::tr1::hash<Some> {};
//
template <typename Derived>
struct hash<Derived, 
  typename boost::enable_if< std::tr1::is_base_of<CRTPBase<Derived>, Derived>, char>::type >
{    
    size_t operator()(const CRTPBase<Derived> & base) const     
    {         
        return base.hash();     
    }
};

} // namespace mynamespace {}
//
//
void ff()
{
    using namespace mynamespace;

    hash<AA> aa;  // my hash
    hash<BB> bb;  // std::tr1::hash

}