C++ 部分类模板针对多个参数的特化

Question

我试图本质上定义一个代表硬件外设的模板类，它有一些可重新映射的引脚。由于映射是在编译(或实际上是硬件原理图绘制)时定义的，我想通过模板参数引入这些定义。然而，由于每个引脚都可以独立于其他引脚进行映射，因此可能的类型集基本上是各个映射的笛卡尔积，我不确定这是否可以工作。我现在拥有的是:

     enum class SPI1_NSS {
        PA4,
        PA15
     };

     enum class SPI1_SCK {
        PA5,
        PB3
     };

     template<SPI1_NSS nss_enum, SPI1_SCK sck_enum>
     struct SPI_1 {
        //...other stuff

        struct nss;
        struct sck;

     };

     template<SPI1_SCK sck>
     struct SPI_1<SPI1_NSS::PA4, sck>::nss {
        using pin = GPIOs::A::pin<4>;
     };

     template<SPI1_SCK sck>
     struct SPI_1<SPI1_NSS::PA15, sck>::nss {
        using pin = GPIOs::A::pin<15>;
     };

     template<SPI1_NSS nss>
     struct SPI_1<nss, SPI1_SCK::PA5>::sck {
        using pin = GPIOs::A::pin<5>;
     };

     template<SPI1_NSS nss>
     struct SPI_1<nss, SPI1_SCK::PB3>::sck {
        using pin = GPIOs::B::pin<3>;
     };

此操作失败并显示 error: invalid class name in declaration of 'class HAL::SPI_1<HAL::SPI1_NSS::PA4, sckp>::nss'以及其他人的类似错误。如果我删除两个模板参数之一，它就会起作用。

我期望的是，例如，给定

    using spi = SPI_1<SPI1_NSS::PA4, SPI1_SCK::PB3>;

类型spi::nss::pin将是GPIOs::A::pin<4>和spi::sck::pin将是GPIOs::B::pin<3> 。这种“笛卡尔特化”是否可能以某种方式实现？

我确实意识到我可以直接在 GPIO 类型上进行模板化，这有点过度设计了。然而，我从中得到的好处是枚举仅提供并保证引脚的有效选择，因此它可以提供更清晰的界面。

Answer 1

如果您的目的是专门化正交性，我会使用不嵌套在 SPI_1 中的不同元函数

namespace detail {
  template<SPI1_NSS>
  stuct nss;

  template<>
  struct nss<PA4> {
    using pin = GPIOs::A::pin<4>;
  };

  template<>
  struct nss<PA15> {
    using pin = GPIOs::A::pin<15>;
  };

  // Same for sck
}

template<SPI1_NSS nss_enum, SPI1_SCK sck_enum>
struct SPI_1 {
   //...other stuff

   using nss = detail::nss<nss_enum>;
   using sck = detail::sck<sck_enum>;
};