如何在 C++ 的模板类中使用模板参数有条件地实现模板函数

Question

我知道这个问题听起来有点令人困惑，但请耐心等待。我希望这个例子至少可以让你了解我在问什么。

如果你对这个问题有更好的名字，请不要不告诉我，我会马上改的

所以我们开始吧！

假设我有课

template <size_t size_of_allocated_memory_in_bytes> class malloc_ptr

里面我有一个方法

template <typename cast_type, bool should_use_c_cast> cast_type cast();

---

这里是全班同学；

template <size_t size_of_allocated_memory_in_bytes>
class malloc_ptr
{
private:
    void* ptr;

public:
    malloc_ptr()
        : ptr(malloc(size_of_allocated_memory_in_bytes)) {}

    template <typename cast_type , bool should_use_c_cast>
    cast_type cast();

    ~malloc_ptr() noexcept
        { free(ptr); }
};

---

我知道我可以实现这样的功能 [在 https://stackoverflow.com/questions/27283261/template-function-in-a-templated-class 的帮助下]

template<size_t size_of_allocated_memory_in_bytes> 
template<class cast_type, bool should_use_c_cast> 
cast_type malloc_ptr<size_of_allocated_memory_in_bytes>::cast()
{
    return reinterpret_cast<cast_type>(ptr);
}

但是我只想在

should_use_c_cast == true

时实现该功能，但我不知道该怎么做。

---

希望大家对此有所帮助。此外，任何帮助将不胜感激。 提前谢谢你！

Answer 1

如果你想对真有一个实现，对假有一个实现，你需要 C++17 的

if constexpr

，因为你不能部分特化一个函数模板。

template<size_t size_of_allocated_memory_in_bytes> 
template<class cast_type, bool should_use_c_cast> 
cast_type malloc_ptr<size_of_allocated_memory_in_bytes>::cast()
{
    if constexpr (should_use_c_cast) {
        return reinterpret_cast<cast_type>(ptr);
    } else {
        // false case here
    }
}

但是，您的

should_use_c_cast

案例有未定义的行为，所以我建议您甚至不需要

should_use_c_cast

，而是使用 placement new

template<size_t size_of_allocated_memory_in_bytes> 
template<class cast_type> 
cast_type * malloc_ptr<size_of_allocated_memory_in_bytes>::cast()
{
    return new (ptr) cast_type;
}

Answer 2

一种方法是使用

enable_if

如下所示：

template <size_t size_of_allocated_memory_in_bytes>
class malloc_ptr
{
private:

public:
    
    template <typename cast_type , bool should_use_c_cast>
//-------------------vvvvvvvvvvvvvvvvv--------------------->condition here
    std::enable_if_t<should_use_c_cast,cast_type> cast();

};

---

使用 C++20，您可以使用

requires

:

template <size_t size_of_allocated_memory_in_bytes>
class malloc_ptr
{
private:

public:
    
    template <typename cast_type , bool should_use_c_cast>
    cast_type cast() requires(should_use_c_cast);

};