变量模板专门化

Question

我有一个带状矩阵类，它继承自一个抽象矩阵类

template <typename T, std::size_t R, std::size_t B>
class BMatrix : public Matrix<T, R, R> {
    ...
};

我想要一个三对角矩阵类，我是如何做到的，如下所示(使用继承)

template <typename T, std::size_t R>
class TriMatrix : public BMatrix<T, R, 3> {
 ...
}

现在我不确定这是否是最好的做法(因为对于三对角矩阵有非常有效的方法，但没有那么多的一般带状矩阵)。虽然上面的工作，我想使用模板专门化。然而，我混合了模板类型和变量。

有没有办法不用继承就能做到这一点呢？

例如，像这样的

template <typename T, std::size_t R, >
class BMatrix<T, R, 3> {
 ...
} typedef TMatrix ??

Answer 1

如果我理解正确的话，您可能有自己的部分专业化认证：

template <typename T, std::size_t R>
class BMatrix<T, R, 3> {
 // ...
};

和一个using设施

template <typename T, std::size_t R>
using TriMatrix = BMatrix<T, R, 3>;

Answer 2

您断言有了特殊化，您将需要重新实现所有内容，这一点是正确的。有一些使用继承的变通方法(泛型BMatrix和专用BMatrix都可以从公共基础继承)，但我想指出一些替代模式。

首先，如果你想坚持当前的类设计，在某些操作中使用成员函数，你可以简单地实现泛型类中的所有东西，并在B!=3时使用static_assert来阻止某人使用特定的方法。由于类模板成员函数在实际使用之前不会实例化，因此在不适用的一般情况下可以安全地使用这些函数。如果您想为一个算法提供更优的实现，您可以使用if constexpr (或者如果两个备选方案都可以编译，则只使用if )，其中已存在针对一般情况的不太理想的版本。

template<int W, int H>
class Ellipse
{
    int Radius() const
    {
        static_assert(W==H); // only applies to circles
        return W;
    }

    float Circumference() const
    {
        if (W == H)
            return 2*PI*W;
        else
            return ... // ellipse circumference is not trivial
    }
};

// Handy type alias
template<int R> using Circle = Ellipse<R,R>;

其次，您可以选择不将所有操作都作为类成员实现，而是使用常规的非成员函数。这样，您就可以修复某些参数并使用重载：

// Radius, only for circles
template<int R>
int Radius(Ellipse<R,R> e) { return R; }

// Circumference, generic case
template<int W, int H>
int Circumference(Ellipse<W,H> e) { return /* ... */; }

// Circumference, specific case for circles
template<int R>
int Circumference(Ellipse<R,R> e) { return 2*PI*R; }