限制模板功能
我在http://codepad.org/ko8vVCDF上编写了一个使用模板功能的示例程序。
如何限制模板函数仅使用数字? (int,double等)
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T>
T sum(vector<T>& a)
{
T result = 0;
int size = a.size();
for(int i = 0; i < size; i++)
{
result += a[i];
}
return result;
}
int main()
{
vector<int> int_values;
int_values.push_back(2);
int_values.push_back(3);
cout << "Integer: " << sum(int_values) << endl;
vector<double> double_values;
double_values.push_back(1.5);
double_values.push_back(2.1);
cout << "Double: " << sum(double_values);
return 0;
}
解决方案
在这种情况下,为什么要限制类型?模板允许"静态鸭子输入",因此在这种情况下,应允许sum函数所允许的任何事情。具体来说," T"所需的唯一操作是加法赋值和0初始化,因此支持这两个操作的任何类型都可以使用。那就是模板的美。
(如果我们将初始化程序更改为T result = T();之类的东西,那么它也适用于数字和字符串。)
我们可以研究类型特征(使用boost,等待C ++ 0x或者创建自己的特征)。
我在Google上找到了以下内容:http://artins.org/ben/programming/mactechgrp-artin-cpp-type-traits.pdf
我们可以执行以下操作:
template <class T>
class NumbersOnly
{
private:
void ValidateType( int &i ) const {}
void ValidateType( long &l ) const {}
void ValidateType( double &d ) const {}
void ValidateType( float &f ) const {}
public:
NumbersOnly()
{
T valid;
ValidateType( valid );
};
};
如果尝试创建没有ValidateType重载的NumbersOnly,则会收到错误消息:
NumbersOnly<int> justFine; NumbersOnly<SomeClass> noDeal;
确实,没有必要对其进行更严格的规定。在这里查看字符串版本(使用Chris Jester-Young建议的默认构造函数样式)...
还要注意,对于溢出,我们可能需要更大的类型才能包含中间结果(或者输出结果)。欢迎来到元编程领域,然后:)
限制模板的唯一方法是制作模板,以便它使用所需类型中的某些内容,而其他类型则没有。
因此,我们可以使用int构造,使用+和+ =,调用复制构造函数等。
具有所有这些功能的任何类型都可以与函数一起使用-因此,如果我创建一个具有这些功能的新类型,则函数将可以使用它-很好,不是吗?
如果要进一步限制它,请使用更多仅针对所需类型定义的功能。
实现此目的的另一种方法是创建一个traits模板-这样的东西
template<class T>
SumTraits
{
public:
const static bool canUseSum = false;
}
然后将其专门用于我们想要的课程:
template<>
class SumTraits<int>
{
public:
const static bool canUseSum = true;
};
然后在代码中,我们可以编写
if (!SumTraits<T>::canUseSum) {
// throw something here
}
编辑:如注释中所述,我们可以使用BOOST_STATIC_ASSERT使其成为编译时检查,而不是运行时检查
那就是你要做的。
例如,将模板专业化注释为double注释。并且不允许使用double作为参数调用该函数。诀窍是,如果我们尝试使用不属于" IsNumber"专业化类型的类型来调用sum,则将调用通用实现,并且该实现将使某些事情不被允许(称为私有构造函数)。
除非我们将IsNumber类重命名为听起来像是错误消息的内容,否则错误消息是不直观的。
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;
template<class T> struct IsNumber{
private:
IsNumber(){}
};
template<> struct IsNumber<float>{
IsNumber(){};
};
template<> struct IsNumber<double>{
IsNumber(){};
};
template<> struct IsNumber<int>{
IsNumber(){};
};
template <typename T>
T sum(vector<T>& a)
{
IsNumber<T> test;
T result = 0;
int size = a.size();
for(int i = 0; i < size; i++)
{
result += a[i];
}
return result;
}
int main()
{
vector<int> int_values;
int_values.push_back(2);
int_values.push_back(3);
cout << "Integer: " << sum(int_values) << endl;
vector<double> double_values;
double_values.push_back(1.5);
double_values.push_back(2.1);
cout << "Double: " << sum(double_values);
return 0;
}
通过使用SFINAE,这是可能的,而通过使用Boost或者C ++ 11的帮助程序,这将变得更加容易
促进:
#include <vector>
#include <boost/utility/enable_if.hpp>
#include <boost/type_traits/is_arithmetic.hpp>
template<typename T>
typename boost::enable_if<typename boost::is_arithmetic<T>::type, T>::type
sum(const std::vector<T>& vec)
{
typedef typename std::vector<T>::size_type size_type;
T result;
size_type size = vec.size();
for(size_type i = 0; i < size; i++)
{
result += vec[i];
}
return result;
}
C ++ 11:
#include <vector>
#include <type_traits>
template<typename T>
typename std::enable_if<std::is_arithmetic<T>::value, T>::type
sum(const std::vector<T>& vec)
{
T result;
for (auto item : vec)
result += item;
return result;
}

