带有条件类型名的模板 class

Question

我想要一个模板 class（例如float / double类型），但我使用的是Nvidia CUDA和OptiX ，并且有多种其他类型（例如float2 、 double2 、 float3 ……），具体取决于所选模板类型。

像这样的东西：

#include <optixu/optixu_vector_types.h>
#include <type_traits>

template <class T>
class MyClass 
{
   MyClass()
   {
      if (std::is_same<T, float>::value) 
      {
         typedef optix::float2 T2;
      }
      else if (std::is_same<T, double>::value)
      {
         typedef optix::double2 T2;
      }

      T2 my_T2_variable;
   }

   void SomeFunction() 
   { 
      T2 another_T2_variable; 
   };
};

我现在的解决方案是拥有多个模板 arguments MyClass<T,T2,T3> my_object; ，但这似乎有太多的开销和混乱。 有没有一种方法可以使用上面所需的单个模板参数来实现相同的目标？

Answer 1

通常，您会通过创建其特化定义附加类型的特征类型来做到这一点。 例如：

// Base template is undefined.
template <typename T>
struct optix_traits;

template <>
struct optix_traits<float> {
    using dim2 = optix::float2;
    // etc
};

template <>
struct optix_traits<double> {
    using dim2 = optix::double2;
    // etc
};

然后，如果需要，您可以从这些类型中将其别名为您的类型中的名称：

template <typename T>
class MyClass {
public:
    using T2 = typename optix_traits<T>::dim2;
};

Answer 2

您可以使用std::conditional ，来自<type_traits> 。

如果您希望T2在T == float时为optix::float2 ，否则optix::double2 ，请使用std::conditional 。 这是自c++11以来可用的，并将在编译时解析类型T2 。

#include <type_traits>  // std::conditional, std::is_same

template <class T>
class MyClass
{
    using T2 = typename std::conditional<std::is_same<T, float>::value,
                                          optix::float2, optix::double2>::type;
    T2 my_T2_variable;

    // ... other code
};

（见演示）

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正如@HikmatFarhat指出的那样， std::conditional不会捕获用户错误。 它只检查第一个条件，对于false情况给出类型optix::double2 。

另一个选项是一系列 SFINAE ed 函数，以及对T2的decltype如下：

#include <type_traits>  // std::is_same, std::enable_if

template <class T> // uses if T == float and return `optix::float2`
auto typeReturn() -> typename std::enable_if<std::is_same<float, T>::value, optix::float2>::type { return {}; }

template <class T> // uses if T == double and return `optix::double2`
auto typeReturn() -> typename std::enable_if<std::is_same<double, T>::value, optix::double2>::type { return {}; }

template <class T>
class MyClass
{
    using T2 = decltype(typeReturn<T>()); // chooses the right function!

    T2 my_T2_variable;

    // ... other codes
};

（见演示）

Answer 3

使用将标准 C++ 类型映射到具有所需“等级”的 OptiX 类型的模板特化实现元函数：

template <typename T, std::size_t N> struct optix_type;

template <> struct optix_type<float, 2> { using type = optix::float2; };
template <> struct optix_type<float, 3> { using type = optix::float3; };
template <> struct optix_type<double, 2> { using type = optix::double2; };
// ...

template <typename T, std::size_t N>
using optix_type_t = typename optix_type<T, N>::type;

然后，您可以在您的课程中使用它来轻松获得正确的类型：

template <class T>
class MyClass {
  using T2 = optix_type_t<T, 2>;
  MyClass() {
    T2 my_T2_variable;
    optix_type_t<T, 3> my_T3_variable;
  }
  void SomeFunction() { T2 another_T2_variable; };
};