c++模板编程-模板类的特例化和部分特化

类模板可以对某一个模板参数进行特化，这使得我们可以对某一个类型进行优化（你最好真是在优化），或者是针对某一个进行类型实例化后的特殊处理。

全特化

如我们有以下一个简单的类模板，它提供两个公开函数，calculate计算两个T类型并返回，print使用cout打印T类型变量，如下：

template<typename T>
class Test
{
public:
	T calculate(T a, T b) 
	{ 
		return a + b;  
 	}

	void print(T t)
	{
		cout << t << endl;
	}
};

此后，我们又有了一个类A，它不提供加法运算符的重载以及cout的重载，我们将特化使用 class A实例化 Test模板的行为：

class A
{
public:
	int id = 10;
};

//全特化，也可以只实现部分功能，比如只实现calculate，不实现print
template<>
class Test<A>
{
public:
	void calculate()
	{
		cout << "Unsupported type!" << endl;
	}

	void print(A a)
	{
		cout << a.id << endl;
	}
};

可以看出，对于被特化的模板，出现 T 的地方，都应该替换为用于特化类模板的类型，接下来我们使用被特化的模板

//使用 int 实例化
Test<int> tInt;
cout << tInt.calculate(1, 2) << endl;
tInt.print(3);

//实例化为类型 A 特化的模板
Test<A> tA;
tA.calculate();
tA.print(A());

以上实例化为类型 A 特化的模板的使用，调用calculate函数会打印 “Unsupported type!”，调用print函数则会打印 A 类型的id；这种行为我们称之为全特化。

部分特化

有了全特化，对应的自然有部分特化（Partial Specialization），很多人将其翻译为 偏特化，我认为这是难以理解且不够形象的。

如我们部分特化一个 Test 模板来对指针进行特殊处理：

template<typename T>
class Test<T *>
{
public:
	T calculate(T *a, T *b)
	{
		return *a + *b;
	}
};

int main()
{
	Test<int*> t;
	int a = 1, b = 2;
	cout << t.calculate(&a, &b) << endl;
}

多模板参数的部分特化

多参数的类模板，也可以进行部分特化，如：

template <typename T1, typename T2>
class Test
{
public:
	void print(T1 t1, T2 t2)
	{
		cout << t1 << t2 << endl;
	}
};

template <typename T>
class Test<T, int>
{
	//...
};

template <typename T>
class Test<int, T>
{
public:
	//...
};

template <>
class Test<int, float>
{
public:
	//...
};

相当自由、灵活，但是需要注意多参数模板部分特化时的歧义问题，比如以下场景：

template <typename T1, typename T2>
class Test
{
public:
	void print(T1 t1, T2 t2)
	{
		cout << t1 << t2 << endl;
	}
};

template <typename T>
class Test<T, T>
{
	//...
};

template <typename T1, typename T2>
class Test<T1 *, T2 *>
{
public:
	//...
};


int main()
{
	Test<int *, int *> t; //错误，class Test 和 class Test 都匹配
}

此时就需要一个单独的特化，来处理两种类型一样的指针：

template <typename T>
class Test<T *, T *>
{
public:
	//...
};