忽略模板的特殊化，并显式使用未经特殊化的模板（std :: vector <bool> ）

Question

在处理一些旧代码时，它遇到了一个std::unique_ptr<bool>用于存储一些布尔值（分配在类构造函数中并用作数组）。

当我尝试用std::vector<bool>替换它时，我不得不调用一个需要计数和指向第一个布尔值（ const bool* ）的库函数时遇到了一个问题：有一个模板专门化功能对于std::vector<bool> ，它将8个布尔值压缩为一个字节，因此，如果不先解压缩数据就无法获得bool*指针。

我已经找到了Google搜索或StackOverflow文章C ++ 11 vector <bool>性能问题（带有代码示例）的一些解决方案，但是它们都不对我有用（例如 ，使用包含布尔值的结构可以，但是使我尝试简化的代码更加复杂； std::valarray不提供data（）成员）

还有一篇文章“ 如何防止std :: vector <bool>的特殊化 ”，但是所有解决方案都只有解决方法，我不相信“ bool和unsigned char通常自己占用相同的内存量”这一说法。 （在指向std :: vector <bool>？的元素时在编译器错误中提到）

我还检查了vector <bool>的Alternative，但是我们在解决方案中不使用boost，并且我不愿意为单次使用添加此依赖项。

我的问题是： 有没有办法忽略模板的特殊化，而将未特殊化的模板显式地用于类型？

例如

#include <iostream>

template<class T>
class MyTemplate
{
public:
  static const int Value = 0;
}

template<>
class MyTemplate<double>
{
public: 
  static const int Value = 1;
};

int main(int argc, char **argv)
{
  // How can I make MyTemplate<double> ignore the spezialization and output 0?
  std::cout << "0==" << MyTemplate<double>::Value << std::endl;

  return 0;
}

Answer 1

答案是否定的，因为无法保证甚至存在非专业模板。

特别地，对于编译器而言，对所有内置类型都进行专门化是非常合理的。 所以，你通常会看到一个编译时调度： vector<T>转发给__VectorImplBuiltIn<T>每当T是一个内置的类型， __VectorImplBuiltIn<T>又是专门为每个单独的情况。 因此， vector<float>可以使用AVX一次复制4个float，然后将vector<bool>打包。

现在，没有一种可移植的方式来命名该特定的实现类（实际上是实现细节）， __VectorImplBuiltIn<T>甚至都没有通用实现，因为编译器供应商显然会知道所有内置类型。

在此方案中，“普通” vector<T>将扩展为__VectorImplClassType<T> ，并且对于T==bool来说可能是不可用的，因为bool没有构造函数。

因此， std::vector<T>通过区分带构造函数和不带构造函数的类型而开始的一种完全合理的方案将使您的想法无法实现。 因此，ISO C ++标准不允许您想要的东西也就不足为奇了。

Answer 2

您可以创建一个外观与bool相同的包装器结构，因此不需要修改期望为bool的代码：

struct B {
    bool val;
    B() {}
    B(bool val): val(val) {}
    operator bool&() { return val; }
    operator const bool&() const { return val; }
    bool* operator&() { return &val; }
    const bool* operator&() const { return &val; }
};

然后，以下所有条件都是可能的：

B a = true, b(0);
a || 2 == 1;
5 ^ a;
const bool& x = a;
bool* y = &a;
a &= b;
!a;

Answer 3

尽管这可能是对您的问题的解答，但这并不是对您问题的确切回答。

您说过您正在尝试使用以bool *作为参数的库，并且因为没有data()而没有使用std::valarray 。

但是，以下工作无效吗？

#include <iostream>
#include <valarray>

using namespace std;

void doStuff(bool *x) {
    *x = true;
}

int main() {
    valarray<bool> v = {false,false,false,false,false,false};

    doStuff(&v[2]);

    for (bool b : v) {
        cout << b << endl;
    }

    //if you *really* want data(), &v[0] does the same
    return 0;
}

现场演示

注意， valarray确保具有连续的内存 。

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一种替代方法是创建一个替换容器， 此处给出一个名为SimpleVector的示例，该示例仅需要添加一个简单的头文件，并且代码发布者引用了Mark Allen Weiss的书。

在该实现中， begin()行为与data()相同。

尽管代码是c ++ 11之前的版本，所以它没有实现&&的构造函数。