模板部分专业化 - 任何现实世界的例子？

Question

我正在考虑partial specialization。虽然我理解这个想法，但我还没有看到这种技术在现实世界中的任何用法。 Full specialization 在STL 的许多地方都使用过，所以我对此没有问题。你能告诉我一个使用partial specialization的真实例子吗？如果示例在STL 中，那就更好了！

Answer 1

C++0x 带有unique_ptr，它是auto_ptr 的替代品，auto_ptr 将被弃用。

如果您将unique_ptr 与数组类型一起使用，它会使用delete[] 来释放它，并提供operator[] 等。如果您将它与非数组类型一起使用，它会使用delete。这需要部分模板专业化，例如

template<typename T>
struct my_unique_ptr { ... };

template<typename T>
struct my_unique_ptr<T[]> { ... };

另一个用途（虽然非常有问题）是标准库中的std::vector<bool, Allocator>。 bool 特化使用空间优化将 bool 打包成单独的位

template<typename T, typename Allocator = std::allocator<T> >
struct vector { ... };

template<typename Allocator>
struct vector<bool, Allocator> { ... };

另一个用途是std::iterator_traits<T>。迭代器需要将嵌套的 typedef value_type、reference 和其他类型定义为正确的类型（例如，对于 const 迭代器，reference 通常是 T const&），因此算法可以将它们用于工作。主模板依次使用迭代器类型的类型成员

template<typename T>
struct iterator_traits { 
  typedef typename T::value_type value_type; 
  ...
};

对于指针，这当然行不通。他们有部分专业化

template<typename T>
struct iterator_traits<T*> {
  typedef T value_type;
  ...
};

Answer 2

在一些 stl 实现中，集合如 std::vector 和 std::list 使用部分模板特化来减少为指针集合生成的代码量。

类型 T 的模板的每个实例化都会创建新代码。然而，指针类型实际上都是相同的，因此为每种类型生成新代码是一种浪费。这可以通过使用 void 指针实现指针集合的私有部分，然后将它们转换为公共接口中的适当类型来减少。这大大减少了为指针集合生成的代码。

我认为这在 Effective STL 中有所涉及。

Answer 3

取自 MSDN（类模板的部分专业化 (C++)）

// partial_specialization_of_class_templates.cpp
template <class T> struct PTS {
   enum {
      IsPointer = 0,
      IsPointerToDataMember = 0
   };
};

template <class T> struct PTS<T*> {
   enum {
      IsPointer = 1,
      IsPointerToDataMember = 0
   };
};

template <class T, class U> struct PTS<T U::*> {
   enum {
      IsPointer = 0,
      IsPointerToDataMember = 1
   };
};