部分专用类上的标记调度与静态方法

Posted 2023-02-14

【中文标题】部分专用类上的标记调度与静态方法

【英文标题】：Tag dispatch versus static methods on partially specialised classes

【发布时间】：2011-10-18 12:38:31

【问题描述】：

假设我想编写一个通用函数void f<T>()，如果T 是POD 类型，它会做一件事，如果T 是非POD（或任何其他任意谓词），它会做另一件事。

实现这一点的一种方法是使用标签调度模式，就像标准库对迭代器类别所做的那样：

template <bool> struct podness ;
typedef podness<true> pod_tag;
typedef podness<false> non_pod_tag;

template <typename T> void f2(T, pod_tag)  /* POD */ 
template <typename T> void f2(T, non_pod_tag)  /* non-POD */ 

template <typename T>
void f(T x)

    // Dispatch to f2 based on tag.
    f2(x, podness<std::is_pod<T>::value>());

另一种方法是使用部分专用类型的静态成员函数：

template <typename T, bool> struct f2;

template <typename T>
struct f2<T, true>  static void f(T)  /* POD */  ;

template <typename T>
struct f2<T, false>  static void f(T)  /* non-POD */  ;

template <typename T>
void f(T x)

    // Select the correct partially specialised type.
    f2<T, std::is_pod<T>::value>::f(x);

使用一种方法相对于另一种方法的优缺点是什么？你会推荐哪个？

【问题讨论】：

无论你的船漂浮什么。我发现第二个版本更“典型”和吸引人，因为辅助代码更少，隐藏的概念也更少。另外我会为参数添加转发！

【参考方案1】：

我知道这是一个已经接受答案的老问题，但这可能是一个可行的选择：

template<typename T>
std::enable_if_t<std::is_pod<T>::value> f(T pod)



template<typename T>
std::enable_if_t<!std::is_pod<T>::value> f(T non_pod)

【参考方案2】：

实际上两者都只是标签调度模式。前者称为标签分派，后者标签分派。

Barend，Boost.Geometry 的主要作者，explains 两种方法都喜欢后者。这在 Boost.Geometry 中被广泛使用。以下是总结的优势：

没有必要实例化标签，因为它的唯一目的是区分 很容易根据标签定义新的类型和常量 接口中的参数可以颠倒，例如 distance(point, polygon); 和 distance(polygon, point); 只能有一个实现

【参考方案3】：

我想要标签调度，因为：

使用新标签轻松扩展 易于使用的继承 (example) 这是泛型编程中相当常见的技术

在第二个示例中添加第三个变体对我来说似乎很棘手。当您要添加时，例如非 POD-of-POD 类型，您必须将 template <typename T, bool> struct f2; 中的 bool 替换为其他内容（int，如果您喜欢 =））并替换所有 struct f2<T, bool-value>与struct f2<T, another-type-value>。所以对我来说，第二个变体看起来很难扩展。如果我错了，请纠正我。

【讨论】：

扩展它的一种方法是使用枚举模板参数，但我同意它会有点笨重。

【参考方案4】：

[boost|std]::enable_if 的 可读 替代品，我喜欢的 simple 编译时调度的标签和部分特化如下：

[请记住，布尔值可以转换为整数，零长度数组是无效的，并且有问题的模板会被丢弃 (SFINAE)。此外，char (*)[n] 是指向 n 元素数组的指针。]

template <typename T> 
void foo(T, char (*)[is_pod<T>::value] = 0)

    // POD


template <typename T> 
void foo(T, char (*)[!is_pod<T>::value] = 0)

    // Non POD

它还具有不需要污染命名空间的外部类的优点。现在，如果您想将问题中的谓词外部化，您可以这样做：

template <bool what, typename T>
void foo(T, char (*)[what] = 0)

    // taken when what is true


template <bool what, typename T>
void foo(T, char (*)[!what] = 0)

    // taken when what is false

用法：

foo<std::is_pod<T>::value>(some_variable);

【讨论】：

是的，它很聪明，但如果您不了解 SFINAE，那么它有一个其他人没有的严重“WTF”因素。不过，我很欣赏简洁。

@Peter：SFINAE 已经有了很大的 WTF 因素。使用typename std::enable_if<whatever>::type 真的混淆了whatever 部分恕我直言。在这里，它在括号内很清楚。

引用侏罗纪公园的话，“聪明的女孩”。为了使其更具可读性，您不应该选择使用 '= NULL' 还是更好的 '= nullptr'？

@AlexandreC。它们可能已经同样“WTF”，但enable_if 显然对搜索引擎更友好。

@FrankHB：我同意这一点——最终这取决于您团队的代码约定。然而，最好的办法可能是远离 SFINAE，除非真的需要，正是因为 WTF 因素。