专门化自动跟踪返回类型

Question

我有一些代码使用两种不同类型的颜色，每个通道8位和每个通道16位，每个都由一个结构表示。为了有效地重用我的代码，我有一个模板函数可以对它们进行一些渲染。因此，我希望有一个模板函数来获取我的颜色通道的最大值。

我最初的尝试是这样的。我只展示了8 bpc的专业化

struct Pixel8
{
   unsigned char r;
   unsigned char g;
   unsigned char b;
};
#define PIXEL8_MAX 255

template <class PIXEL>
auto getMax( ) -> decltype( PIXEL::r )
{
   static_assert( sizeof(PIXEL) > 0, "getMax can only be called with a pixel type." );
}
template <>
auto getMax<Pixel8>( ) -> decltype( Pixel8::r )
{
   return PIXEL8_MAX;
}

这不会在Visual studio 2012中编译。我明白了

1个

对我来说，我觉得这应该行得通，但我一直找不到任何例子。在Specialize函数模板中还有一个类似的问题，decltype后面有一个返回类型，但在这里，每个专门化的返回类型都是相同的。

我找到了一个解决方法，我会将其作为答案发布，以便其他人可以受益。但是它不是很透明，所以如果有人可以告诉我上面的代码是否有效，这是VC不兼容，或者如果它无效，那么为什么以及如何使其有效？

Answer 1

使用宏定义常量，如本题代码中所示

#define PIXEL8_MAX 255

…并不理想。

此外，定义与使用的类型冲突。char不能保证具有该最大值，并且在大多数实现中，默认情况下不会具有该最大值。您可以将字节类型定义为无符号字符，但即使如此，也不能保证8位，应该检查它。

标准库提供了numeric_limits类模板来处理最大值等：

#include <limits>       // std::numeric_limits

#define STATIC_ASSERT( e ) static_assert( e, #e )

using Byte = unsigned char;
int const bits_per_byte = std::numeric_limits<Byte>::digits;
STATIC_ASSERT( bits_per_byte == 8 );

struct Pixel8
{
    Byte r;
    Byte g;
    Byte b;
};

template< class Pixel >
constexpr auto getMax() -> decltype( Pixel::r )
{
    return std::numeric_limits<decltype( Pixel::r )>::max();
}

#include <iostream>
using namespace std;

auto main() -> int
{
    cout << +getMax<Pixel8>() << endl;
}

Answer 2

这是获取所需行为的解决方法。它依赖于这样一个事实，即有另一种方法可以在不使用dectype的情况下在C中定义类型。这是使用typname。

它在这种情况下的主要用途如下，想象两个类和两个函数

class MyClass
{
public:
    class MyThing
    {
    };
};

class MyOtherClass
{
public:
    static int MyThing;
}

template< class T >
void func1( T something )
{
    typename T::MyThing thing;
}

template< class T >
void func2( T something )
{
    T::MyThing = 5;
}

如果我们将其中一个类作为模板参数T传递，那么T::MyThing将是MyClass的类型，而My另类则是静态int。它们完全不兼容，因此我们使用typename来分隔它们。在函数1中，我们使用typename来声明T::MyThing是一种类型。我们可以传入MyClass对象。在函数2中，我们省略了typename，因此T::MyThing被解释为一个变量，我们可以传入My另类。没有typename，就无法判断T::MyThing是类型还是静态变量。

还请注意，typename可以引用typedef以及内部类，因此，如果我们创建一个模板类或结构，其中包含类型的typedef，我们可以使用typename访问该类型。

template<class PIXEL>
struct pixTypes
{
};

template<>
struct pixTypes<Pixel8>
{
    typedef char type;
};

template <class PIXEL>
auto getMax( ) -> typename pixTypes<PIXEL>::type
{
    static_assert( false, "getMax can only be called with a pixel type." );
}
template <>
auto getMax<Pixel8>() -> typename pixTypes<Pixel8>::type
{
    return PIXEL8_MAX;
}

因此，现在我们从typename中获取返回类型，该typename引用专门模板结构中的typedef。

这似乎是围绕一切的一种相当复杂的方式，但它确实可以在Visual Studio 12上编译。

Answer 3

尝试使返回类型取决于模板参数类型：

struct Pixel8
{
    char r;
    char g;
    char b;
};

template<typename T>
struct ColourType
{
    typedef decltype(T::r) type;
};

#define PIXEL8_MAX 255

template <class PIXEL>
typename ColourType<PIXEL>::type getMax()
{
    static_assert(false, "getMax can only be called with a pixel type.");
}
template <>
ColourType<Pixel8>::type getMax<Pixel8>()
{
    return PIXEL8_MAX;
}