为什么我需要重新声明部分模板专业化的方法/成员？答案

【问题标题】：Why do I need to redeclare methods/members for partial template specialization?为什么我需要重新声明部分模板专业化的方法/成员？
【发布时间】：2017-02-07 02:15:12
【问题描述】：

我对 C++ 模板比较陌生，并试图找出部分模板专业化。我正在使用模板实现几个相关的数据结构：用于概率存在/不存在查询的布隆过滤器（基于位数组）和用于丰富查询的计数布隆过滤器（带有整数数组）。我从下面的类定义开始。

template<typename ElementType, typename CounterType, size_t maxcount>
class filter
{
    public:
        explicit filter(std::vector<size_t> array_sizes);
        void add(ElementType element);
        CounterType get(ElementType element);

    protected:
        std::vector<std::vector<CounterType>> _arrays;
};

add 和 get 的通用实现是正确的，但 get 可以针对基于位数组的 Bloom 过滤器进行优化。如果我只是尝试添加带有签名的方法...

template<typename ElementType>
bool filter<ElementType, bool, 1>::get(ElementType element);

...我从编译器收到以下错误消息。

error: nested name specifier 'filter<ElementType, bool, 1>::'
    for declaration does not refer into a class, class template
    or class template partial specialization

通过阅读，我了解到除非整个类都部分特化，否则单个方法不能部分特化。无论如何，这实际上很方便，因为这让我有机会为（部分）专业课程提供新标签。我将此添加到标题的底部...

template<typename ElementType> class bloomfilter : public filter<ElementType, bool, 1> {};
template<typename ElementType> class countfilter : public filter<ElementType, uint8_t, 255> {};
template<typename ElementType> class bigcountfilter : public filter<ElementType, uint32_t, 8589934591> {};

...并将方法签名从...更改为...

template<typename ElementType>
bool filter<ElementType, bool, 1>::get(ElementType element);

...到...

template<typename ElementType>
bool bloomfilter<ElementType>::get(ElementType element);

显然这还不够。我需要在部分特化的类定义中明确定义bloomfilter::get 方法。

template<typename ElementType>
class bloomfilter : public filter<ElementType, bool, 1>
{
    public:
        bool get(ElementType element);
};

但是现在编译器抱怨_arrays 是一个未声明的标识符。直到我添加它才能正确编译。

template<typename ElementType>
class bloomfilter : public filter<ElementType, bool, 1>
{
    public:
        bool get(ElementType element);

    protected:
        std::vector<std::vector<bool>> _arrays;
};

为什么我必须在部分特化的模板类中显式定义get 和_arrays？为什么它们不是从泛型类继承的？

【问题讨论】：

很难理解你的问题是什么。您的问题中没有任何部分专业化的类模板。
@Barry 如果通用模板是<ElementType, CounterType, maxcount>，那么<ElementType, bool, 1> 不是部分模板特化吗？如果我的术语不正确，我很高兴得到纠正。
不，是过滤器模板的实例化。

标签： c++ templates specialization

【解决方案1】：

很确定您的问题是您需要使用this 限定名称_arrays。尝试将_arrays 的所有实例更改为this->_arrays。

在 C++ 中，为了访问模板基类的成员，您必须进一步限定名称，以阐明名称是否依赖于基类的模板参数（我认为）。如果您对此功能的更多技术细节感兴趣（解释得比我好），请查看here。

【讨论】：

【解决方案2】：

你可以考虑标签调度：

#include <iostream>
#include <vector>
using size_t = std::size_t;

template<typename ElementType, typename CounterType, size_t maxcount>
class filter
{
    private:
    template <typename C, size_t>
    struct Tag {};

    using bloom_filter_tag = Tag<bool, 1>;

    template <typename Tag>
    CounterType get_dispatch(Tag, ElementType element) {
        std::cout << "generic\n";
        return CounterType{};
    }

    CounterType get_dispatch(bloom_filter_tag, ElementType element) {
        std::cout << "bloom filter\n";
        return CounterType{};
    }


    public:
    CounterType get(ElementType element) {
        return get_dispatch(Tag<CounterType, maxcount>(), element);
    }
};


int main() {
    filter<int, bool, 1> bloom;
    bloom.get(1);
    filter<int, double, 2> generic;
    generic.get(1);
}

不过，define cindy const 实际上是在回答你的问题。

【讨论】：