在一种情况下，特化一个模板类以使其表现得像一个浮点数答案

【问题标题】：Specialize a template class to behave like a float in one case在一种情况下，特化一个模板类以使其表现得像一个浮点数
【发布时间】：2018-01-25 17:41:52
【问题描述】：

所以，想象一个向量类：

template <size_t size>
class Vector<size> {
    std::array<float, size> data;
    .... 
}

如果大小为 1，有没有办法将模板专门化为浮点数？比如：

// The case of a Vector with size 1 should behave like a float
template <>
using class Vector<1> = float;

我也想将其应用于其他课程。例如，将列大小为 1 的 Matrix 视为具有行大小的 Vector。

提前感谢您的帮助:)

【问题讨论】：

你试过犰狳arma.sourceforge.net 吗？
我不知道您是否可以将Vector<1> 设为float 的别名，但您可以拥有一个仅适用于Vector<1> 的operator float&。
@Minor Threat 我正在编写自己的数学库，用于教育、学习和玩耍，但感谢您的建议。
添加一个operator float& 很好。用float 替换整个东西是个坏主意。如果Vector<2>::size() 存在，那么Vector<1>::size() 也应该存在。

标签： c++ templates alias template-specialization

【解决方案1】：

您可以使用专用模板进行类型选择（请注意，别名模板不允许部分特化，因此无法仅使用一个模板）：

template<size_t size> struct
VectorType{ using type = VectorImpl<size>; }; // VectorImpl is your current Vector

template<> struct
VectorType<1>{ using type = float; };

// alias template
template<size_t size> using
Vector = typename VectorType<size>::type;

【讨论】：

谢谢，这似乎工作得很好。我想我只是希望有一个更短的解决方案，就像我最初问题中的一个想法一样。

【解决方案2】：

我现在无法检查。可能是下面这样的方式。

template <>
class Vector<1> {
  float n;
 public:
  operator float& () { return n; }
}

可能您需要实现其他必需的运算符。

【讨论】：

对我来说似乎是一种可能性，谢谢。但是，它仍然会调用接受任意大小 Vector 的函数，而不是调用带有浮点数的重载版本，对吗？
我不确定。我假设在这种情况下可以报告歧义错误。或者应该选择精确的浮点匹配，而不是任何大小的向量的模板函数。
它确实会调用接受Vector（如果可用）的函数。对于存在完全匹配的情况，它不会进行隐式转换。
@patatahooligan 谢谢，我希望减少一些性能损失并简化一些事情，我想我必须采用 VTT 的解决方案。
@SirHeadshot：这个想法不会造成性能损失。你一定是有其他原因造成的。

【解决方案3】：

您的原始代码可能会违反One-Definition Rule，但我相信这可能是相当等效且相对较短的替代方案：

template <std::size_t N>
struct VectorImpl {
   std::array<float, N> data;
};

template <std::size_t N>
using Vector = typename std::conditional<(N == 1), float, VectorImpl<N>>::type;

[live demo]

【讨论】：