如何在模板类之外使用模板参数？答案

【问题标题】：How to use template arguments for a template class outside of it?如何在模板类之外使用模板参数？
【发布时间】：2019-03-29 08:14:31
【问题描述】：

这是一个初学者的问题：

如何将模板参数用于与外部模板类一起工作的函数？

这是我使用模板的矩阵类。

template<typename T, int N, int M>
class matrix {
    T vals[N][M] = {};

public:
    matrix() {
        //sth
    }
};

现在我想为它在类之外编写一个操作（乘法）。这如何与模板参数一起使用？

matrix<?????????> operator*(matrix<<?????????>& m1, matrix<?????????>& m2) {
    //multiply code
}

问号写的地方我需要写什么？相同？ typename T, int N, int M?

【问题讨论】：

标签： c++ templates matrix operator-overloading matrix-multiplication

【解决方案1】：

嗯...如果您想要经典的矩阵乘法...所以如果给定 D1xD2 矩阵乘以 D2xD3 矩阵，您需要 D1xD3 矩阵...

template <typename T, std::size_t D1, std::size_t D2, std::size_t D3>
matrix<T, D1, D3> operator* (matrix<T, D1, D2> const & m1,
                             matrix<T, D2, D3> const & m2)
 {
   // ....
 }

题外话：我建议（如您在我的示例中所见）对维度使用无符号值（可能是 std::size_t）。

【讨论】：

【解决方案2】：

template<typename T, int N, int M>
class matrix {
    T vals[N][M] = {};

public:
    matrix() {
        //sth
    }
};

template <typename T, int N, int M>
matrix<T, N, M> operator*(matrix<T, N, M> l, matrix<T, N, M> r) {
    return matrix<T, N, M>{};
}

直播：https://godbolt.org/z/5dJOXK

您也可以将其作为朋友编写，而不必重新输入所有模板内容：

template<typename T, int N, int M>
class matrix {
    T vals[N][M] = {};

public:
    matrix() {
        //sth
    }

    friend matrix<T, N, M> operator*(matrix<T, N, M> l, matrix<T, N, M> r) {
        return matrix<T, N, M>};
    }
};

或仅作为会员：

template<typename T, int N, int M>
class matrix {
    T vals[N][M] = {};

public:
    matrix() {
        //sth
    }

    matrix<T, N, M> operator*(matrix<T, N, M> r) {
        return matrix<T, N, M>{};
    }
};

【讨论】：

如果我可以提供一些改进； OP想要返回matrix，而不是T，矩阵乘法需要一个NxM矩阵和一个MxP矩阵来产生一个NxP矩阵
你是完全正确的 - 虽然它并没有实质性地改变答案（关于语法），但我会马上修复它:)
除非 N 和 M 相同，否则这对矩阵乘法没有多大意义。
好吧，不管怎样——核心问题是模板的语法是什么......这里的业务逻辑是什么意思实际上只是一个红鲱鱼。