技术

模板偏特化，模板全特化

应用

1、有必要根据一个编译期常数调用一个或数个不同的函数
2、有必要在编译器实施"分派"(dispatch)

例子

如果打算在执行期进行分派(dispatch)，可使用if-else或switch语句。大部分时候其执行期成本都微不足道。然后你还是无法常常那么做，因为if-else语句要求每一个分支都得编译成功。

假设你想设计一个泛型容器NiftyContainer，它将元素类型参数化:

template <class T>
class NiftyContainer
{
	...
	// 假设NiftyContainer内含指针，指向类型为T的对象。
};

为了复制NiftyContainer里的某个对象，你想调用其拷贝构造函数(针对非多态类)或虚函数clone()(针对多态类型)。
你以一个bool来作为调用哪种函数的条件

template <class T， bool isPolymorphic>
class NiftyContainer
{
	...
	void doSomething()
	{
		T *pSomeObj = ...;
		if (isPolymorphic) { // 多态
			T *pNewObj = pSomeObj->clone(); 
		} else { // 非多态
			T *pNewObj = new T(*pSomeObj);
			// T *pNewObj = new T();
			// *pNewObj = *pSomeObj;
		}
	}
};

问题是，编译器并不一定都会编译成功，如果使用多态算法，那么对于任何一个未定义clone函数的类或者clone是private的类，都将使doSomething函数无法编译成功。而对于非多态类型，如果禁用了拷贝构造或者拷贝构造在private区域也同样将无法编译成功。所以想要编译成功，则T类型必须同时具有clone()和拷贝构造函数才能编译成功。
如果我只需要clone或拷贝构造函数中的一种呢?
虽然有很多种解法，但是以下这种解法最简单易理解。

template <int v>
struct Int2Type
{
	enum { value = v };
};

template <class T, bool isPolymorphic>
class NiftyContainer
{
public:
	void doSomething(T *pObj)
	{
		doSomething(pObj, Int2Type<isPolymorphic>());
	}

private:
	void doSomething(T *pObj, Int2Type<true>)
	{
		T *pNewObj = pObj->clone();
	}
	
	void doSomething(T *pObj, Int2Type<false>)
	{
		T *pNewObj = new T(*pObj);
	}
};

这种手法在STL代码中很常见，只是形式略有不同而已。
这种小技巧之所以有效，最主要原因是编译器不会编译一个未被使用到的template函数，只会对它做语法检测。至于此技巧之所以有用，是因为在template代码中大部分情形要在编译期做流程分派动作。

测试

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    > File Name: main.cc
    > Author:
    > Brief:
    > Created Time: Mon 23 Jan 2023 03:46:27 PM CST
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#include <iostream>
using namespace std;

template <int v>
struct Int2Type
{
    enum
    {
        value = v
    };
};

template <class T, bool isPolymorphic>
class NiftyContainer
{
public:
    void doSomething(T *pObj)
    {
        doSomething(pObj, Int2Type<isPolymorphic>());
    }

private:
    void doSomething(T *pObj, Int2Type<true>)
    {
        T *pNewObj = pObj->clone();
    }

    void doSomething(T *pObj, Int2Type<false>)
    {
        T *pNewObj = new T(*pObj);
        delete pNewObj;
    }
};

class Test
{
public:
    Test() { printf("%s()\n", __func__); }
    Test(const Test &o) { printf("%s(const Test &o)\n", __func__); }
    ~Test() { printf("%s()\n", __func__); }
};

int main(int argc, char **argv)
{
    Test t;
    NiftyContainer<Test, false> container;
    container.doSomething(&t);
    return 0;
}