如何为不同的模板参数定义不同的结构成员？

Question

如何为不同的template参数定义不同的结构成员？ 我尝试通过以下方式使用requires关键字：

template<typename T> requires std::is_void_v<T>
class Foo
{
public:
    void Bar()
    {
    }
};

template<typename T>
class Foo
{    
public:
    T* Bar()
    {
        if (!m_T)
            m_T = new T();
    
        return m_T;
    }

private:
    T* m_T{};
};

但这不会编译：

1. Foo<T> Foo(void) : 无法推断T的template参数
2. Foo<T> Foo(Foo<T>):需要 1 个参数 - 提供 0
3. Foo : requires 子句与声明不兼容

这种行为在 C++ 20 中甚至可能吗？

Answer 1

虽然requires在一般情况下可能很有用，但它在精确匹配一种模板参数类型方面的优势被负面因素所抵消。

自 C++03 甚至 C++98 以来，类型的模板特化已经成为可能：

template<typename T>
class Foo;

template<>
class Foo<void>
{
public:
    void Bar()
    {
    }
};

template<typename T>
class Foo<T>
{    
public:
    T* Bar()
    {
        if (!m_T)
            m_T = new T();
    
        return m_T;
    }

private:
    T* m_T{};
};

Answer 2

关于第三个错误：

您不能在同一个 scope 中声明两个具有相同名称的主 class 模板。 您只能声明一个主模板，然后为其添加部分或显式特化。 部分专业化需要比主要模板更专业化。

部分特化的语法与您使用的（主模板的语法）略有不同，主模板的声明必须在部分特化之前：

// primary class template
template<typename T>
class Foo
{    
public:
    T* Bar()
    {
        if (!m_T)
            m_T = new T();
    
        return m_T;
    }

private:
    T* m_T{};
};

// partial specialization with (more) constraints
template<typename T> requires std::is_void_v<T>
class Foo<T> // <- Additional template argument list for partial specialization
{
public:
    void Bar()
    {
    }
};

其他错误消息要么是此问题的结果，要么是由于模板在您未显示的其他地方的使用方式问题引起的。