如何在 C++ 中使用模板化方法？答案

【问题标题】：How to use Templated methods in C++?如何在 C++ 中使用模板化方法？
【发布时间】：2021-06-14 17:28:46
【问题描述】：

在我的头文件中，我有两种不同类型的对象 ImageFrame 和 `PointCloudFrame.然后用 std::variant 定义这些

struct ImageFrame{

};

struct PointCloudFrame{

};

using SensorFrame = std::variant<std::shared_ptr<ImageFrame>,
                                std::shared_ptr<PointCloudFrame>>;

我需要为这两个对象编写一个模板方法，所以我在头文件中这样做了：

template<class T>
std::string getFrameBin(const T& frame);

在cpp文件中

template <class ImageFrame>
std::string getFrameBin(const ImageFrame& image_frame)
{
  std::string x;
  return x;
}

template <class PointCloudFrame>
std::string getFrameBin(const PointCloudFrame& cloud_frame)
{
  std::string x;
  return x;
}

但是，我收到与以下相关的错误： error: redefinition of 'template<class PointCloudFrame> std::string

我做错了什么？有没有更优雅的方法来利用SensorFrame 对象

【问题讨论】：

模板代码需要定义在头文件中，而不是cpp文件中。
std::variant 在 C++17 中添加。 C++11 标签没有意义。

标签： c++ c++11 templates

【解决方案1】：

这不需要是模板。它只是重载：

std::string getFrameBin(const ImageFrame&) {
    // do ImageFrame stuff
}

std::string getFrameBin(const PointCloudFrame&) {
    // do PointCloudFrame stuff
}

在头文件中声明这两个函数，并在.cpp文件中实现。

【讨论】：

【解决方案2】：

template <class ImageFrame>
std::string getFrameBin(const ImageFrame& image_frame)
{
  std::string x;
  return x;
}

意思是一样的

template <class T>
std::string getFrameBin(const T& image_frame)
{
  std::string x;
  return x;
}

所以你定义了你的模板两次。如果您打算对模板化函数进行特化，则语法为：

template <>
std::string getFrameBin(const ImageFrame& image_frame)
{
  std::string x;
  return x;
}

template <>
std::string getFrameBin(const PointCloudFrame& cloud_frame)
{
  std::string x;
  return x;
}

【讨论】：

我将接受它作为最接近我想要的解决方案

【解决方案3】：

我会这样做：

#include <cstdio>
#include <memory>
#include <variant>

struct ImageFrame {};

struct PointCloudFrame {};

using SensorFrame =
    std::variant<std::shared_ptr<ImageFrame>, std::shared_ptr<PointCloudFrame>>;

struct Visitor {
  void operator()(std::shared_ptr<ImageFrame> const&) const {
    // Use image frame
    std::puts("Visiting image");
  }
  void operator()(std::shared_ptr<PointCloudFrame> const&) const {
    // Use point cloud
    std::puts("Visiting point cloud");
  }
};

int main() {
  SensorFrame frame = std::make_shared<ImageFrame>();
  std::visit(Visitor{}, frame);
  frame = std::make_shared<PointCloudFrame>();
  std::visit(Visitor{}, frame);
}

【讨论】：

这真是个好主意。
我能知道Visitor{} 中的语法，尤其是这里的{} 是什么意思吗？
@raaj 它创建一个临时对象。你也可以使用Visitor()。
是使用该 operator() 标志的唯一选择吗？在那里有其他方法并让 std::visit 调用这些方法怎么样？
@raaj 不，它必须是operator()。这就是 API

【解决方案4】：

您定义了同一个模板两次。参数名称只是一个名称。将您的代码与：

void foo(int x) {}

void foo(int y) {}

类似于你两次定义同一个模板，这是同一个函数的两个定义。

当实现相同时，其实是模板的好例子，但只定义一次：

template <class T>
std::string getFrameBin(const T& cloud_frame)
{
  std::string x;
  return x;
}

然后以任一类型作为参数调用它，模板参数将从函数参数中推导出来。当实现不相同时，您应该提供两个重载。如果您仍想继续使用该模板，您可以按照其他答案中的说明对其进行专门化。

另请阅读：Why can templates only be implemented in the header file?

【讨论】：