c++ - 如何对模板类中的不同模板参数执行不同的操作？

Question

如果我想制作一个模板类，并根据模板参数的 typeid 执行不同的操作，那么我该如何编写代码？

例如，我有以下模板类，我想在其中初始化成员字段数据，具体取决于它是 int 还是 string。

#include <string>

template <class T>
class A
{
private:
    T data;
public:
    A();
};

// Implementation of constructor
template <class T>
A<T>::A()
{
    if (typeid(T) == typeid(int))
    {
        data = 1;
    }
    else if (typeid(T) == typeid(std::string))
    {
        data = "one";
    }
    else
    {
        throw runtime_error("Choose type int or string");
    }
}

但是，此代码无法通过以下主文件进行编译。

#include "stdafx.h"
#include "A.h"
#include <string>

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    A<int> one;
    return 0;
}

错误是:error C2440: '=' : cannot convert from 'const char [2]' to 'int'，这意味着代码实际上正在检查 else-if 语句中的 int，即使它永远不会能够到达那部分代码。

接下来，按照这个例子 ( Perform different methods based on template variable type )，我尝试了下面的 A.h 文件，但是我遇到了几个链接器错误，提示 A(void) 已经在 A.obj 中定义。

#include <string>

template <class T>
class A
{
private:
    T data;
public:
    A();
    ~A();
};

// Implementation of constructor
template <>
A<int>::A()
{
    data = 1;
}
template <>
A<std::string>::A()
{
    data = "one";
}

有人知道如何启动和运行这段代码吗？我还意识到在模板类中使用这样的 if-else 语句可能会削弱模板的功能。有没有更好的编码方式？

编辑:在与 Torsten 讨论后(如下)，我现在有以下 A.h 文件:

#pragma once

#include <string>

// Class definition
template <class T>
class A
{
public:
    A();
    ~A();
private:
    T data;
};

// Implementation of initialization
template < class T > 
struct initial_data
{
  static T data() { throw runtime_error("Choose type int or string"); }
};

template <> 
struct initial_data< int >
{
    static int data() { return 1; }
};

template <> 
struct initial_data< std::string >
{
    static std::string data() { return "one"; }
};

// Definition of constructor
template <class T>
A<T>::A()
  : data( initial_data< T >::data() ) 
{
}

和以下主要内容:

#include "stdafx.h"
#include "A.h"
#include <string>

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    A<int> ione;

    return 0;
}

我现在得到的链接器错误是:Test template 4.obj : error LNK2019: unresolved external symbol "public: __thiscall A::~A(void)"(??1?$A@H@@QAE@XZ ) 在函数 _wmain 中引用

Answer 1

明确的特化是必经之路。

我假设您将 A.h 包含在几个 .cpp 中，这是问题的根本原因。

特化是定义，A::A() 和 A::A() 必须只有一个定义，因此它们必须只有一个 .cpp。

您必须在 .cpp 中移动显式特化

template <>
A<int>::A()
{
    data = 1;
}
template <>
A<std::string>::A()
{
    data = "one";
}

并在A.h中为他们保留一份声明

template<> A<int>::A();
template<> A<std::string>::A();

这样编译器就知道它们是显式特化的并且不会尝试添加自动的。

编辑:对于这四个文件，g++ m.cpp f.cpp a.cpp 没有显示任何错误。

// a.h
#define A_H

#include <string>

template <class T>
class A
{
private:
    T data;
public:
    A();
};

template<> A<int>::A();
template<> A<std::string>::A();

#endif

// a.cpp
#include "a.h"

template <>
A<int>::A()
{
    data = 1;
}
template <>
A<std::string>::A()
{
    data = "one";
}

// f.cpp
#include "a.h"

int f()
{
    A<int> one;
    A<std::string> two;
}

// m.cpp
#include "a.h"

int f();

int main()
{
    A<int> one;
    A<std::string> two;
    f();
}