您是否应该更喜欢重载而不是函数模板的专门化？

Question

我有一本教科书指出，您可以通过模板专业化或函数重载为

swap(x,y)

等标准库函数提供自己的实现。这对于任何可以从赋值交换以外的东西中受益的类型都很有用，例如 STL 容器（我知道，它已经编写了交换）。

我的问题如下：

1. 更好的是：模板专业化为您提供专业化 交换实现或函数重载提供了确切的 您希望在没有模板的情况下使用参数吗？

2. 为什么更好？或者如果它们相等，这是为什么？

Answer 1

短篇故事：可以的时候超载，需要的时候专业化。

长话短说：C++ 对待专业化和重载的方式截然不同。最好用一个例子来解释。

template <typename T> void foo(T);
template <typename T> void foo(T*); // overload of foo(T)
template <>           void foo<int>(int*); // specialisation of foo(T*)

foo(new int); // calls foo<int>(int*);

现在让我们交换最后两个。

template <typename T> void foo(T);
template <>           void foo<int*>(int*); // specialisation of foo(T)
template <typename T> void foo(T*); // overload of foo(T)

foo(new int); // calls foo(T*) !!!

编译器在查看特化之前就会进行重载解析。因此，在这两种情况下，重载决策都会选择

foo(T*)

。然而，只有在第一种情况下它才能找到

foo<int*>(int*)

，因为在第二种情况下，

int*

特化是

foo(T)

的特化，而不是

foo(T*)

。

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你提到了

std::swap

。这让事情变得更加复杂。

标准规定您可以将专业化添加到

std

命名空间。太好了，所以您有一些

Foo

类型并且它具有高性能交换，然后您只需在

swap(Foo&, Foo&)

命名空间中专门化

std

即可。没问题。

但是如果

Foo

是模板类怎么办？ C++ 没有函数的部分特化，因此您无法特化

swap

。您唯一的选择是重载，但标准规定您不允许将重载添加到

std

命名空间中！

此时您有两个选择：

1. 在您自己的命名空间中创建一个

   swap(Foo<T>&, Foo<T>&)

   函数，并希望通过 ADL 找到它。我说“希望”是因为如果标准库像

   std::swap(a, b);

   那样调用 swap，那么 ADL 根本无法工作。

2. 忽略标准中规定不要添加重载的部分，无论如何都要这样做。老实说，尽管技术上不允许，但在所有现实场景中它都会起作用。

要记住的一件事是，根本不能保证标准库使用

swap

。大多数算法都使用

std::iter_swap

，并且在我研究过的一些实现中，它并不总是转发到

std::swap

。

Answer 2

彼得·亚历山大的回答没什么可补充的。让我提一下函数专业化中的一个用途可能比重载更可取：如果您必须在没有参数的函数中进行选择。

例如

template<class T> T zero();
template<> int zero() { return 0; }
template<> long zero() { return 0L; }

要使用函数重载执行类似的操作，您必须向函数签名添加一个参数：

int zero(int) { return 0; }
long zero(long) { return 0L; }

Answer 3

不允许您重载

std

命名空间中的函数，但允许您专门化模板（据我记得），所以这是一种选择。

另一种选择是将您的

swap

函数与其所操作的对象放在同一命名空间中，并在调用不合格的交换之前

using std::swap;

。