C++ 部分专业化不适用于不同大小的特征矩阵

Question

在过去的几个小时里，我一直在努力想弄清楚为什么某些部分模板专业化失败了，我真的可以使用一些帮助。

基本上，我正在编写一些代码，这些代码依赖于在编译时了解矩阵的大小，但我正在尝试使用模板进行通用。使用我真的不明白的类型组合似乎存在某种问题。作为说明，请考虑以下（有点无意义的）代码：

template <typename T> struct type1 { typedef bool bar; };
template <typename T, int R, int C> struct type1<Matrix<T, R, C>> { typedef Matrix<T, R, C> bar; };

template <typename T1, typename T2> struct type2 { typedef bool bar; };
template <typename T, int R, int M, int C> struct type2<Matrix<T, R, M>, Matrix<T, M, C>> { typedef Matrix<float, 2, 2> bar; };

template <typename T1, typename T2> struct type3 { typedef bool bar; };
template <typename T, int R, int M, int C> struct type3<Matrix<T, R, M>, Matrix<T, M, C>> { typedef Matrix<T, R, C> bar; };

template <typename T> struct Test {
    static bool foo() {
        return false;
    }
};
template <typename T, int R, int C> struct Test<Matrix<T, R, C>> {
    static bool foo() {
        return true;
    }
};

我对模板组合的理解是，这些模板应该能够以如下方式组合，其中每一行都应该返回 true。但是请注意，最后两个返回 false。

/* true  <- */  Test<Matrix<float, 2, 2>>::foo();
/* true  <- */  Test<Matrix<float, 6, 3>>::foo();
/* true  <- */  Test<type1<Matrix<float, 2, 7>>::bar>::foo();
/* And so on for any other size . . . */

/* true  <- */  Test<type2<Matrix<float, 3, 3>, Matrix<float, 3, 3>>::bar>::foo();
/* true  <- */  Test<type3<Matrix<float, 2, 2>, Matrix<float, 2, 2>>::bar>::foo();
/* And so on for any other pair of square sizes . . . */

/* false <- */  Test<type2<Matrix<float, 2, 3>, Matrix<float, 3, 2>>::bar>::foo();
/* false <- */  Test<type3<Matrix<float, 2, 4>, Matrix<float, 4, 1>>::bar>::foo();
/* And so on for any other pair of non-square sizes . . . */

特别奇怪的是，当我用任意的 template <typename T, int R, int C> struct Thing 替换 Eigen::Matrix 时，一切都按预期工作（即所有测试都返回 true），这就是为什么我认为这个问题是 Eigen 矩阵特有的。

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编辑：实际上，这似乎与我在 MSVC 上构建的事实有关（在 2015 年和 2017 年同样失败）。当我在 g++ 或 clang 上编译它时，它工作正常。更多的证据表明 Visual c++ 是一团糟（并不是真的需要它）。

此外，它似乎实际上与两个参数具有不同大小的情况有关。例如：

template <typename T1, typename T2> struct typetest { typedef bool bar; };
template <typename T, int R1, int C1, int R2, int C2> struct typetest<Matrix<T, R1, C1>, Matrix<T, R2, C2>> { typedef Matrix<float, 2, 2> bar; };

当第一个和第二个矩阵类型具有相同的大小时成功，但当它们不同时失败。例如：

/* true  <- */  Test<typetest<Matrix<float, 2, 3>, Matrix<float, 2, 3>>::bar>::foo();
/* true  <- */  Test<typetest<Matrix<float, 6, 1>, Matrix<float, 6, 1>>::bar>::foo();
/* false <- */  Test<typetest<Matrix<float, 2, 2>, Matrix<float, 2, 3>>::bar>::foo();
/* false <- */  Test<typetest<Matrix<float, 5, 3>, Matrix<float, 2, 4>>::bar>::foo();

不幸的是，由于一些非常烦人的依赖关系，我暂时主要使用 MSVC，所以我需要一个解决方法。有人有什么想法吗？

Answer 1

为了使其完整，@chtz 在上面的 cmets 中建议的解决方案完全适用于 MSVC 2015 和 2017。作为与问题不同大小问题的示例，这非常有效：

template <typename T1, typename T2> struct typen { typedef bool bar; };
template <typename T, int R, int M, int C, int O1, int O2, int Rc1, int Rc2, int Cc1, int Cc2>
    struct typen<Matrix<T, R, M, O1, Rc1, Cc1>, Matrix<T, M, C, O2, Rc2, Cc2>> { typedef Matrix<T, R, C> bar; };
...
/* true :-) */  Test<typen<Matrix<float, 2, 3>, Matrix<float, 3, 4>>::bar>::foo();