在编译时键入specialized

Question

我正在写一个与其共享几个不同特征std::function的类(或者至少类在很多方面类似).众所周知std::function,通过指定模板参数(即std::function<void (std::string&)>)来实例化,对于我的类来说它是相同的.我有一个例外,不过,我想专攻一个单一的在我的类函数,如果返回值是无效的(std::function<"return value" ("parameters">).我需要在编译时完成这项工作,而我无法让它按预期工作.以下是一些测试代码供您解释:

#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T> class Test { };

template <typename Ret, typename... Args>
class Test<Ret (Args...)>
{
public:
    Ret operator()(Args...)
    {
        if(std::is_void<Ret>::value)
        {
             // Do something...
        }

        else /* Not a void function */
        {
            Ret returnVal;
            return returnVal;
        }
    }
};

int main(int argc, char * argv[])
{
    Test<void (char)> test;
    test('k');
}

正如您可以清楚地看到的,如果编译器在上面的测试中没有删除'else'分支,我的代码将尝试创建一个void值(即void returnVal;).问题是编译器没有删除分支,所以我最终得到一个编译器错误:

./test.cpp:在'Ret Test :: operator()(Args ...)的实例化中[含Ret = void; Args = {char}]':./ test.cpp:27:10:从这里需要./test.cpp:18:8:错误:变量或字段'returnVal'声明为void ./test.cpp:19:11 :error:带有值的return语句,在函数返回'void'[-fpermissive]

一个人通常会std::enable_if结合使用std::is_void,问题是我不想专注于功能模板,而是在类模板上.

template <typename Ret, typename... Args>
class Test<Ret (Args...)>
{
public:
    typename std::enable_if<!std::is_void<Ret>::value, Ret>::type 
    Ret operator()(Args...)
    {
        Ret returnVal;
        return returnVal;
    }

    typename std::enable_if<std::is_void<Ret>::value, Ret>::type 
    Ret operator()(Args...)
    {
        // It's a void function
        // ...
    }
};

如果我使用上面的代码,我会得到更多的错误,没有解决方案

./test.cpp:11:2: error: expected ‘;’ at end of member declaration
./test.cpp:11:2: error: declaration of ‘typename std::enable_if<(! std::is_void<_Tp>::value), Ret>::type Test<Ret(Args ...)>::Ret’
./test.cpp:6:11: error:  shadows template parm ‘class Ret’
./test.cpp:11:24: error: ISO C++ forbids declaration of ‘operator()’ with no type [-fpermissive]
./test.cpp:18:2: error: expected ‘;’ at end of member declaration
./test.cpp:18:2: error: declaration of ‘typename std::enable_if<std::is_void<_Tp>::value, Ret>::type Test<Ret(Args ...)>::Ret’
./test.cpp:6:11: error:  shadows template parm ‘class Ret’
./test.cpp:18:24: error: ISO C++ forbids declaration of ‘operator()’ with no type [-fpermissive]
./test.cpp:18:6: error: ‘int Test<Ret(Args ...)>::operator()(Args ...)’ cannot be overloaded
./test.cpp:11:6: error: with ‘int Test<Ret(Args ...)>::operator()(Args ...)’
./test.cpp: In member function ‘int Test<Ret(Args ...)>::operator()(Args ...)’:
./test.cpp:22:2: warning: no return statement in function returning non-void [-Wreturn-type]
./test.cpp: In instantiation of ‘int Test<Ret(Args ...)>::operator()(Args ...) [with Ret = void; Args = {char}]’:
./test.cpp:28:10:   required from here
./test.cpp:13:7: error: variable or field ‘returnVal’ declared void
./test.cpp: In member function ‘int Test<Ret(Args ...)>::operator()(Args ...) [with Ret = void; Args = {char}]’:
./test.cpp:15:2: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]

如果我只是愚蠢的话,我很抱歉,答案很明显.我对模板很新,我在其他任何线程/问题中找不到合适的答案.

Answer 1

从您的描述中有一些不完全清楚的事情,所以我将从最常见的答案开始.

假设模板具有必须保持相同行为的其他函数,并且您只想重新定义该特定函数的行为,最简单的答案是将模板拆分为两个,并使用继承来合并它们.此时,您可以在基本模板上使用部分模板特化:

template <typename T, typename... Args>
struct tmpl_base {
   T operator()( Args... args ) {
       //generic
   }
};
template <typename... Args>
struct tmpl_base<void,Args...> {
   void operator()( Args... args ) {
   }
};

template <typename Ret, typename... Args>
class Test<Ret (Args...)> : tmp_base<Ret,Args...> {
   // do not declare/define operator(), maybe bring the definition into scope:
   using tmp_base<Ret,Args...>::operator();

   // Rest of the class

如果这是模板中唯一的功能,那么部分特化是一个更简单的解决方案,不需要滥用继承.