在C 范型程式設計中如何只特化類的某個成員函式

一、當模板類的某個引數為常量時，只特化類的某個成員函式

我們知道在c++模板程式設計中如果我們特化或是偏特化某個模板類，我們需要重寫整個模板類中的所有函式，但是這些**通常是非常相似的，甚至在某些情況下可能只有一兩個函式會不一樣，其他函式都是一樣的。在這種情況下，同時存在多份相同的**，對我們維護這些**是非常不利的，我們最好只需要特化其中不一樣的那個函式。

比如下面這個模板類：

templatestruct base
};void test1()
int main()

只有當b等於16時， func這個函式需要特化，但是其他函式無論什麼情況下都是一樣的。

下面是我們的一些可能解決方案：

方法1：

templatestruct base
};

點評：通過偏特化實現，需要重寫所有的類成員方法。

方法2：

templatestruct base
else
}};

點評：通過執行時判斷，容易理解，但是相對低效。

方法3：

templatestruct base
};

點評：試圖通過預編譯來實現，但是這個方法是錯誤的。c++模板編譯包括預編譯，語法檢查，模板例項化等階段，在預編譯階段模板引數都還沒有例項化呢。

方法4：

templatestruct base
};template<>
struct funcobj<16>
};funcobjfunc;
};

點評：通過成員類以防函式的形式特化，增加了類成員變數。

方法5：

templatestruct base
template<>
void funcimpl<16>()
void func()
};

點評：通過類成員模板函式特化來實現。

方法6：

templatestruct base
; };
templatevoid funcimpl(const int2type)
void funcimpl(const int2type<16>)
void func()
};

點評：根據int值的不同轉成不同的型別，然後通過函式過載實現。

方法7：

namespace
; template struct conditional;
}templatestruct base
private:
struct primary_t ;
struct spec_t ;
void func_impl (primary_t) 
void func_impl (spec_t ) 
};

點評：和方法6類似，通過函式過載實現。

方法8：

namespace
; template struct enable_if{};
}templatestruct base
template typename ::enable_if<16==n>::type
funcimpl() 
void func() 
};

點評：通過enable_if，利用sfinae實現，跟方法7也有點類似。

我們可以看到根據編譯時模板引數int值的不同，我們重寫模板類的某個成員函式的方法是多種多樣的。針對上面這種情況，個人其實最推薦方法2，我們沒必要把簡單的問題複雜化。

二、當模板類的某個引數是某種型別時，只特化類的某個成員函式

下面我們考慮另外乙個需求，當模板類的某個引數是某種型別時，我們要求特化其中的乙個成員函式：

templatestruct base
};void test2()
int main()

要求上面的模板類如果t2 是string型別，我們要求對func特殊重寫，其他的成員函式無論什麼情況實現都是一樣的。

有了上面的那個例子的實現經驗，對這個問題我們解決就方便多了。

方法1：

templatestruct base
else
}};

方法2：

templatestruct base
template<>
void funcimpl()
void func()
};

點評：通過成員函式特化實現。

方法3：

templatestruct base
; templatevoid funimpl(const type2type)
templatevoid funimpl(const type2type)
void func()
};

點評：通過函式過載實現。

方法4：

templatestruct isstring;};
template<>
struct isstring;
};templatestruct base
else
}};

點評：通過編譯時型別判斷實現。

方法5：

templatestruct must_be_same_type;};
template<>
struct must_be_same_type;
};template < typename t1,typename t2 >
class base
else
}};

點評：和方法4類似，是不過實現方式不一樣。

最後，**下我自己遇到的問題，我們在寫乙個事件委託(delegate)類，大概如下：

templateclass cevent 
};void test3()
int main()

我們可以看到，當return_type是void時，因為沒有返回值，上面的**會編譯失敗，因此我們只能偏特化這種情況：

templateclass cevent
};

但是，我們會發現只有這個operator()函式是需要根據return_type特殊對待的，其他函式永遠都是一樣的。

我們現在的問題就是如何只特化這個函式。

首先我們會想到如下的實現方法：

templatestruct isvoid;};
template<>
struct isvoid;
};templateclass cevent 
else
}};

但是我們很快會發現這種情況下if語句被編譯進去了，所以return_type是void的情況下還是會編譯失敗。

我們要解決的問題就是如何把這個if語句變成函式過載，於是我們想到如下實現：

templatestruct isvoid;};
template<>
struct isvoid;
};templateclass int2type;};
templateclass cevent 
return_type invokerimpl(first_type p1, second_type p2, int2type)
return_type operator() (first_type p1, second_type p2)
};

上面的實現首先通過編譯時型別識別，然後再把識別後相應的bool值轉成不同型別，最後再利用不同型別函式過載實現。

最後總結下，我們可以看到，從編譯時到執行時，從物件導向到普通范型程式設計再到模板元程式設計，c++複雜得讓人無語，也強大得讓人無語，而且c++語言本身是在不斷發展的(c++11)，同一問題在c++中往往有多種解決方案，這些解決方案有的簡單，有的複雜，有的高效，也有的低效，而我們的目標就是利用c++這把利器尋找簡單而高效的解決方案。

參考資料：

原出處：

（部分**或文字經本人整理或修飾）

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