C++模板——完全特化

Posted 2021-08-21 gzming

1. 简介

完全特化（full specialization）也叫显式特化（explict specialization）. 它允许为给定的模板实参自定义模板代码.

2. 语法

template <> declaration

必须实例化所有的模板形参.

如，

#include <iostream>

template <typename T>
struct IsVoid
{
    static constexpr bool value = false;
};

template <>
struct IsVoid<void>
{
    static constexpr bool value = true;
};


int main()
{
    std::cout << std::boolalpha << IsVoid<int>::value << \'\\n\';        // false
    std::cout << std::boolalpha << IsVoid<void>::value << \'\\n\';        // true
}

3. 什么时候不需要加上 template <>？

（1）如果你正在显式特化一个模板，则应该加上 template <>.

template<class T> class Array { /*...*/ };

// primary template
template<class T> void sort(Array<T>& v);

// specialization for T = int
template<> void sort(Array<int>&);

template<typename T>
struct A {
    struct B {}
    template<class U> struct C { };
};

template <>
struct A<int> {
    void f(int);
};

（2）如果你正在为一个已显式特化的类模板定义成员，则不需要加上 template <>.

void A<int>::f(int) {}

此时 A<int> 已是一个具体的类，不再是模板，没有模板形参，不再是可以被特化的实体了.

（3）如果模板 A 之前没有被显式特化过，而你正在为 A<Type> 特化它的某个成员 B，则需要加上 template <>.

template<>
struct A<char>::B {
    void f();
};

（4）如果模板 A 之前没有被显式特化过，但已为 A<Type> 特化它的某个成员 B（非类模板），则在定义 B 的成员时，不需要加上 template <>.

void A<char>::B::f() {}

A<char>::B 已是具体的类型，不可特化.

（5）如果模板 A 之前没有被显式特化过，但已为 A<Type> 特化它的某个成员 C，且 C 是一个类模板，则在定义 C 的成员时，需要加上 template <>.

template<>
template<class U>
struct A<char>::C {
    void f();
};

template<>
template<class U>
void A<char>::C<U>::f() { /* ... */ }

（6）如果类模板的成员也是一个模板，也可以将其显式特化.

template<typename T>
struct A {
    template<class U> void g1(T, U);
};

template<>
template<>
void A<int>::g1(int, char);

template<>
template<>
void A<int>::g1(int, char) {}

（7）如果类模板 A 已显式特化，其成员 C 是一个类模板，则在显式特化 C 时，不需要加上 template <>.

template<typename T>
struct A {
    struct B {}
    template<class U> struct C { };
};

template <>
struct A<int> {
    template<class U> struct C { };
};

template <>
struct A<int>::C<char> {
    void f();
};

void A<int>::C<char>::f() {}