带有条件类型名的模板类

Question

我想有一个模板类（如float/double类型），但我使用Nvidia的CUDA和Optix公司和有多个其他类型（例如float2，double2，float3，...）依赖于所选择的模板类型。

像这样的东西：

#include <optixu/optixu_vector_types.h>
#include <type_traits>

template <class T>
class MyClass 
{
   MyClass()
   {
      if (std::is_same<T, float>::value) 
      {
         typedef optix::float2 T2;
      }
      else if (std::is_same<T, double>::value)
      {
         typedef optix::double2 T2;
      }

      T2 my_T2_variable;
   }

   void SomeFunction() 
   { 
      T2 another_T2_variable; 
   };
};

我现在的解决方案是有多个模板参数MyClass<T,T2,T3> my_object;，但这似乎有太多的开销和混乱。有没有办法使用上述所需的单个模板参数实现相同的目标？

Answer 1

通常，您可以通过创建一个特征类型来实现这一点，该类型的特化定义了附加类型。例如：

// Base template is undefined.
template <typename T>
struct optix_traits;

template <>
struct optix_traits<float> {
    using dim2 = optix::float2;
    // etc
};

template <>
struct optix_traits<double> {
    using dim2 = optix::double2;
    // etc
};

然后，如果需要，您可以将这些类型的别名转换为您的类型中的名称：

template <typename T>
class MyClass {
public:
    using T2 = typename optix_traits<T>::dim2;
};

Answer 2

您可以使用std::conditional, 从<type_traits>.

如果您希望T2beoptix::float2时间T == float和其他情况optix::double2，请使用std::conditional. 这从c++11 开始就可用，并将T2在编译时解析类型。

#include <type_traits>  // std::conditional, std::is_same

template <class T>
class MyClass
{
    using T2 = typename std::conditional<std::is_same<T, float>::value,
                                          optix::float2, optix::double2>::type;
    T2 my_T2_variable;

    // ... other code
};

（见演示）

正如@HikmatFarhat指出的那样，std::conditional不会发现用户错误。它只检查第一个条件，并为falsecase 给出 type optix::double2。

另一种选择是系列SFINAE的编功能，以及decltype那些用于T2如下：

#include <type_traits>  // std::is_same, std::enable_if

template <class T> // uses if T == float and return `optix::float2`
auto typeReturn() -> typename std::enable_if<std::is_same<float, T>::value, optix::float2>::type { return {}; }

template <class T> // uses if T == double and return `optix::double2`
auto typeReturn() -> typename std::enable_if<std::is_same<double, T>::value, optix::double2>::type { return {}; }

template <class T>
class MyClass
{
    using T2 = decltype(typeReturn<T>()); // chooses the right function!

    T2 my_T2_variable;

    // ... other codes
};

（见演示）

Answer 3

使用模板特化实现元函数，将标准 C++ 类型映射到具有所需“等级”的 OptiX 类型：

template <typename T, std::size_t N> struct optix_type;

template <> struct optix_type<float, 2> { using type = optix::float2; };
template <> struct optix_type<float, 3> { using type = optix::float3; };
template <> struct optix_type<double, 2> { using type = optix::double2; };
// ...

template <typename T, std::size_t N>
using optix_type_t = typename optix_type<T, N>::type;

然后你可以在你的类中使用它来轻松获得正确的类型：

template <class T>
class MyClass {
  using T2 = optix_type_t<T, 2>;
  MyClass() {
    T2 my_T2_variable;
    optix_type_t<T, 3> my_T3_variable;
  }
  void SomeFunction() { T2 another_T2_variable; };
};