模板的编译时类型名别名

Question

在我的碰撞/物理引擎中，由于有了模板，我知道运行时正在使用哪种空间分区方法。 我正在尝试创建一个通用的Query类，该类允许我对任何空间分区方法执行相同的查询。 每种空间分区方法都实现其自己的查询版本，但是接口是相同的。

问题在于，用户必须指定空间分区类型 ， 空间分区类型的查询类型以及空间分区类型的查询模式 。

如果用户要更改其空间分区方法，则所有现有代码都会中断。

有没有一种方法允许用户仅指定空间分区类型 ，通用查询类型和通用查询模式，并具有某种别名，以便自动选择正确的类型（相对于空间分区类型）？

我已经尝试过using （C ++ 11 typedef ）和decltype以及部分专业化知识，但是我找不到正确的编写代码的方法，而且我从未得到过它来进行编译/工作。

我只能考虑使用virtual方法和基类-但这似乎是不必要的，因为我在编译时就“知道”了这些类型。

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当前代码：

 // Query.h
 template<class T, class U, class V>
 Query<T, U, V> getQuery() { return Query<T, U, V>(getSpatial<T>()); } 

 // Example.cpp (user project)
 getQuery<Grid, GridQueryType::Point, GridQueryMode::All>(); 
 getQuery<QuadTree, QuadTreeQueryType::Point, QuadTreeQueryMode::All>();

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所需代码（无效）：

 // Query.h
 namespace Type { struct Point; }
 namespace Mode { struct All; }
 template<class T, class U, class V>
 Query<T, typename T::U, typename T::V> getQuery() 
 { 
      return Query<T, typename T::U, typename T::V>(getSpatial<T>()); 
 } 

 // Grid.h
 using Type::Point = GridQueryType::Point;
 using Mode::All = GridQueryMode::All;

 // QuadTree.h
 using Type::Point = QuadTreeQueryType::Point;
 using Mode::All = QuadTreeQueryMode::All;

 // Example.cpp (user project)
 getQuery<Grid, Type::Point, Mode::All>(); // actually uses GridQueryType::Point and GridQueryMode::All!
 getQuery<QuadTree, Type::Point, Mode::All>(); // actually uses QuadTreeQueryType::Point and QuadTreeQueryMode::All!

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实际代码还会传递typename... TArgs以允许特定于查询类型的参数-由于空间原因，我从示例中排除了它。

Answer 1

如果您的第一个模板参数与第二个和第三个模板有直接关系，则似乎不应将后者作为模板参数，而应通过类型映射确定：

template <typename> struct TypePoint;
template <typename> struct ModeAll

template <> struct TypePoint<Grid> { typedef GridQueryType::Point type; };
template <> struct ModeAll<Grid>   { typedef GridQueryMode::All type; };

getQuery<Grid>();

至少，使用上述类型映射，可以为参数定义默认值。 如果要使用其他参数，则基本上可以将前三个参数及其默认值归为一个类型，该类型将被传递，例如：

template <typename T,
          typename P = typename TypePoint<T>::type,
          typename M = typename ModeAll<T>::type>
struct QueryParameters {
    typedef T type;
    typedef P point_type;
    typedef M mode_type;
};
getQuery<QueryParemeters<Grid>, Other, Paremters>();

Answer 2

我认为这里的解决方案是模板专业化和模板模板参数的组合。

首先我们定义不同类型的查询：

namespace Type
{
    template<typename SPATIAL_PARTITION>
    struct Point;
}

namespace Mode
{
    template<typename SPATIAL_PARTITION>
    struct All;
}

接下来，在每个空间分区实现中，我们都专门化类型和模式。 例如，在Quadtree.h中：

namespace Type
{
    template<>
    struct Point<Quadtree>
    {
        /* ... implementation here ... */
    }
}

namespace Mode
{
    template<>
    struct All<Quadtree>
    {
        /* ... implementation here ... */
    }
}

最后，在查询中，我们使用模板模板参数来指定模式和类型：

template<typename SPATIAL_PARTITION, template<typename> class TYPE , template<typename> class MODE>
void getQuery()
{
    using type = TYPE<SPATIAL_PARTITION>;
    using mode = MODE<SPATIAL_PARTITION>;
}

Answer 3

我会朝另一个方向前进。 有了模板功能后，就可以使用类型推导了。 返回对象取决于功能模板参数。 因此，您可以使用typedef返回别名来代替别名。

// Grid.h
//using Type::Point = GridQueryType::Point;
//    using Mode::All = GridQueryMode::All;
typedef Query<Grid, GridQueryType::Point, GridQueryMode::All> T_one;

// QuadTree.h
//using Type::Point = QuadTreeQueryType::Point;
//using Mode::All = QuadTreeQueryMode::All;

typedef Query<Grid, QuadTreeQueryType::Point, QuadTreeQueryMode::All> T_two;

// Example.cpp (user project)
//getQuery<Grid, Type::Point, Mode::All>(); // actually uses GridQueryType::Point and     
//getQuery<QuadTree, Type::Point, Mode::All>();
T_one t = getQuery();
T_two t2 = getQuery();