为不同但仍然相同的类型专门化 C++ 模板答案

【问题标题】：Specialize C++ template for different but still same types为不同但仍然相同的类型专门化 C++ 模板
【发布时间】：2020-08-30 20:54:27
【问题描述】：

我想为两种类型专门化一个模板，这两种类型都基于相同的基本类型：

using myint=uint16_t; //16 bit integer
using myfxpt=uint16_t //8+8 bit fix point number

不可能为两者专门化一个模板，因为两者都是uint16_t。但是，根据表示方式，它们还是有区别的。

如何找到解决此问题的方法？使用某种透明的固定点类也可能是一种解决方案，但有效性很重要。不知道怎么写才能让编译器优化后得到同样的结果。

【问题讨论】：

你能用struct FixPtStruct { uint16_t fp; };吗？
myint 和 myfxpt 目前是同一类型。它们只是相同类型的不同名称的别名。您需要不同的类型。对于myfxpt，您可以改用具有合适API 的结构- 与unit16 具有相同的加法运算但不同的乘法运算以适应其像素点性质。
为了可维护性，我想将该类型用作基本类型。我可以定义几个特性，例如赋值fxpt = myconst 和其他运算符，但我仍然不知道最终代码的效率如何。甚至，我只需要加减法，所以编译器的内置解决方案就足够了。只是处理这些数据应该是不同的。（例如显示值）
boost 有很强的 typedef
但我仍然不知道最终代码的效率如何 与相同大小的原始类型相同，启用优化。

标签： c++ templates template-specialization specialization

【解决方案1】：

你想要的是强类型定义。 C++ 没有它们。已经提出了各种增加它们的建议，但它们提出了没有明确解决方案的问题。目前，伪造它的一种方法是使用枚举类：

enum class myfxpt : uint16_t {};

constexpr myfxpt operator+(myfxpt lhs, myfxpt rhs) noexcept {
    return myfxpt{static_cast<uint16_t>(lhs) + static_cast<uint16_t>(rhs)};
}
constexpr myfxpt operator-(myfxpt lhs, myfxpt rhs) noexcept {
    return myfxpt{static_cast<uint16_t>(lhs) - static_cast<uint16_t>(rhs)};
}
// Same for all the operators you care about. Same for myint. Maybe use macros?

这样写，对于高于-O0 的所有优化级别，任何编译器都会像直接在底层类型上一样优化操作。

【讨论】：