模板函数专业化C++

Question

我需要实现算法,使用模板递归计算两个向量的标量积.

有我的代码:

#include <iostream>
#include <vector>

template<typename T, int Size>
T scalar_product(const std::vector<T> &a, const std::vector<T> &b)
{
    return a[Size - 1]*b[Size - 1] + (scalar_product<T, Size - 1>(a, b));
}

template<typename T>
T scalar_product<T, 0>(const std::vector<T> &a, const std::vector<T> &b) // error!
{
    return a[0] * b[0];
}

int main()
{
    std::vector<int> a(3, 1);
    std::vector<int> b(3, 3);

    std::cout << scalar_product<int, 3>(a, b);
    return 0;
}

如果我使用这种专业化T scalar_product<T, 0>(...),我会收到错误" 'scalar_product':非法使用显式模板参数 ".但是,如果我像这个T scalar_product(...)编译器报告一样删除它,递归将是无限的(因为没有专业化,据我所知).

这里有很多这类问题,但我找不到有用的答案.如何在不使用类的情况下专门化这个功能？先谢谢你了!

Answer 1

没有部分函数模板专门化。您可以使用函子，它可以部分专业化：

template<typename T, int Size>
struct myFunctor
{
    T scalar_product(const std::vector<T> &a, const std::vector<T> &b)
    {
        static_assert(Size > 0,"Size must be positive!")
        return a[Size - 1]*b[Size - 1] + (myFunctor<typename T, Size - 1>::scalar_product(a, b));
    }
};
template<typename T>
struct myFunctor<T,1>
{
    T scalar_product(const std::vector<T> &a, const std::vector<T> &b)
    {
        return a[0] * b[0];
    }
};

或者，您可以使用std::enable_if来实现部分函数专业化之类的功能。

template<typename T, int Size>
typename std::enable_if<(Size>1), T>::type scalar_product(const std::vector<T> &a, const std::vector<T> &b)
{
    return a[Size - 1]*b[Size - 1] + (scalar_product<T, Size - 1>(a, b));
}
template<typename T, int Size>
T scalar_product(const std::vector<T> &a, const std::vector<T> &b, typename std::enable_if<(Size == 1), void*>::type x = nullptr)
{
    return a[0] * b[0];
}

请注意，我在这两个函数中使用了 2 种不同的方式使用 std::enable_if 只是为了表明这两种方法都是可能的。这两个函数都可以像第一个函数一样在返回类型上使用enable_if，并且都可以像第二个函数一样在参数上使用它们。如需更多阅读，请参阅SFINAE。

或者作为第三个选项，您可以像这样处理函数内部的专业化：

template<typename T, int Size>
T scalar_product(const std::vector<T> &a, const std::vector<T> &b)
{
    static_assert(Size > 0,"Size must be positive!")
    if (Size==1)
        return a[0] * b[0];
    return a[Size - 1]*b[Size - 1] + (scalar_product<T, (Size==1) ? Size : Size - 1>(a, b));
}

请注意，如果没有(Size==0) ? Size : Size - 1，编译器将为所有 int 值创建一个函数，否则就会失败。