别名模板专业化

Question

别名模板 (14.5.7) 可以显式特化 (14.7.3) 吗？

我的标准功能失败了，我找不到要测试的编译器。

文本“当一个模板ID 指代一个别名模板的特化”暗示是，但随后的例子似乎指的是别的东西，暗示否 .

_{注意。我在 n3242 工作，它位于 FDIS 后面，本节的标题是“别名模板”。哈哈。}

Answer 1

标准中“专业化”的意思是将通用模板转换为更专业的实体。例如，实例化一个非成员类模板会产生一个不再是模板的类。术语“专业化”是双重的，可以指生成的专业化（这是一种被实例化的专业化，可能来自部分专业化）和显式专业化（这是您所指的）。

别名模板没有被实例化，也没有它们的特化。他们没有什么可以实例化的。相反，只要它们的名称后跟模板参数列表，表示的类型就是您通过用别名类型替换名称和参数列表获得的类型，将所有模板参数引用替换为参数列表中给出的参数。也就是说，不是将其特化为别名，而是别名模板本身用作别名，而不需要实例化任何东西。这种替换很早就完成了。考虑：

template<typename T> using ref = T&;
template<typename T> void f(ref<T> x) { x = 10; }
int main() { int a; f(a); return a; /* 10 */ }

替换是在命名ref<T> 时完成的（这样的名称用于指代类或函数模板特化；因此规范将此类名称描述为“指代别名模板的特化”）。即f的参数类型为T&，因此可以推导出T。此属性防止别名模板的显式或部分特化。因为为了选择ref 的正确专业化，它需要知道T。但是要知道它，它需要将ref<T> 与参数类型进行比较以推断出T。总结在论文N1406, "Proposed addition to C++: Typedef Templates"，第2.2节

2.2 主要选择：专业化与其他一切

在对反射器和 Evolution WG 进行讨论之后，事实证明我们必须在两个互斥模型之间进行选择：

1. typedef 模板本身不是别名；只有 typedef 模板的（可能是专门的）实例是别名。这种选择允许我们对 typedef 模板进行专门化。

2. typedef 模板本身就是一个别名；它不能被专门化。这种选择将允许：

   • typedef模板函数参数推导（见2.4）
   • 使用 typedef 模板表达的声明与不使用 typedef 模板的声明相同 typedef 模板（见 2.5）
   • typedef 模板匹配模板模板参数（见 2.6）

需要注意的是，支持选项 1 的引用论文并未进入 C++0x。

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编辑：因为您迫切希望有一个明确的规范引用。 14.5p3 是这样的

因为别名声明不能声明模板 ID，所以不能部分或显式特化别名模板。

Answer 2

比亚恩says:

专业化有效（您可以为一组专业化设置别名，但不能专门化一个别名）

而且，虽然不是明确的规则，但在 14.7.3/1 的以下列表中缺少“别名模板”：

以下任何一项的明确特化：

• 函数模板
• 类模板
• 类模板的成员函数
• 类模板的静态数据成员
• 类模板的成员类
• 类或类模板的成员类模板
• 类或类模板的成员函数模板

可以声明[...]

我认为这是您能得到的最好保证。

Answer 3

如果您需要从某事物到类型的逐点映射，这可行（在 gcc 4.8.3 中）：

//  int to type mapper
template<int BITS>
struct BitsToTypesMap
{
    typedef void TYPE;  //  default
};

//  pointwise mapping 
template<>
struct BitsToTypesMap<32>{  typedef int TYPE;   };
template<>
struct BitsToTypesMap<8>{   typedef char TYPE;  };
template<>
struct BitsToTypesMap<16>{  typedef short TYPE; };

//  cute wrapping
template<int BITS> using MyScalarType = typename BitsToTypesMap<BITS>::TYPE;

//  TEST
template<int BITS>
MyScalarType<BITS>
Add ( MyScalarType<BITS> x, MyScalarType<BITS> y )
{
    return x+y;
}

int
test()
{
    MyScalarType<32> i=Add<32>(1,2);
    MyScalarType<8 > b=Add<8 >(1,2);
    MyScalarType<16> s=Add<16>(1,2);
    return i+b+s;
}

Answer 4

我不确定我是否理解这个问题，但无论如何我都试图模拟别名模板的专业化。

我假设这个想法是将别名模板限制为某些（模式匹配类型）；我们曾经用这种代码做的事情：

template<class Vector> struct old_style;
template<class T> struct old_style<std::vector<T> >{
   typedef typename std::vector<T>::value_type type;
};

（这只是一个示例，还有其他方法可以提取通用std::vector 的value_type）。

现在是别名：

template<class Vector> using new_style = typename Vector::value_type;

它做同样的工作，但这并不能取代old_stype<...>::type，因为它没有那么严格。第一次尝试有一个完美的别名替换是这个假设的代码：

//template<class Vector> using new_style2; // error already here
//template<class T> using new_style2<std::vector<T> > = typename Vector::value_type;

不幸的是，它没有编译（理论上由于其他答案和标准中所述的名义原因，在实践中我想这没有根本原因成为限制）。幸运的是，可以退回到老式的 struct::type 方式，只使用新的别名模板功能来转发工作，

template<class Vector> struct new_style2_aux;
template<class T> struct new_style2_aux<std::vector<T> >{
   typedef typename std::vector<T>::value_type type;
};
template<class Vector> using new_style2 = typename new_style2_aux<Vector>::type;

可以使用define 使其自动化

#define SPECIALIZED_ALIAS_TEMPLATE(NamE, Pattern_arG, PatterN_expR, DefinitioN) \
template<class> struct NamE ## _aux; \
template<Pattern_arG> struct NamE ## _aux<PatterN_expR>{ \
    typedef DefinitioN type; \
}; \
template<class NamE ## _dummy> using NamE = typename NamE ## _aux< NamE ## _dummy >::type; 

可以用作：

SPECIALIZED_ALIAS_TEMPLATE(new_style3, class T, std::vector<T>, typename std::vector<T>::value_type);

如果需要任意数量的特化（或代码中的非局部特化），则必须在两部分中使用更复杂的define，一部分用于声明，另一部分用于特化（应该如此）：

#define DECLARE_ALIAS_TEMPLATE(NamE)\
template<class> struct NamE ## _aux;\
template<class NamE ## _dummy> using NamE = typename NamE ## _aux< NamE ## _dummy >::type; 

#define SPECIALIZE_ALIAS_TEMPLATE(NamE, Pattern_arG, PatterN_expR, DefinitioN)\
template<Pattern_arG> struct NamE ## _aux<PatterN_expR>{ \
    typedef DefinitioN type; \
};

如下使用：

DECLARE_ALIAS_TEMPLATE(new_style4);

SPECIALIZE_ALIAS_TEMPLATE(new_style4, class T, std::vector<T>, typename std::vector<T>::value_type);
SPECIALIZE_ALIAS_TEMPLATE(new_style4, class T, std::set<T>, typename std::set<T>::value_type);

以上所有代码都可以复制粘贴进行测试：

#include<vector>
#include<map>
// ... paste code above //
int main(){
    old_style<std::vector<double> >::type a; // is a double
//  old_style<std::set<double> >::type a; // error (should work only for std::vector)
    new_style2<std::vector<double> > b; // is double
//  new_style2<std::set<double> > c; // error (should work only for std::vector)
    new_style3<std::vector<double> > d; // is double
//  new_style3<std::set<double> > d; // error (should work only for std::vector)
    new_style4<std::vector<double> > e; // is double
    new_style4<std::set<double> > f; // is double, this is another specialization
    return 0;
}

对不起，如果这不是您要找的。我相信它可以与可变参数模板和额外的模板参数（在专业化中）一起使用，但没有测试它。

非常欢迎改进。