基于整数类型的“有符号性”的部分模板专业化？

Question

鉴于：

template<typename T>
inline bool f( T n ) {
  return n >= 0 && n <= 100;
}   

与unsigned类型一起使用时会生成警告：

unsigned n;
f( n ); // warning: comparison n >= 0 is always true

当T为unsigned类型时，是否有任何聪明的方法不进行比较n >= 0 ？ 我尝试添加部分模板专门化：

template<typename T>
inline bool f( unsigned T n ) {
  return n <= 100;
}   

但是gcc 4.2.1不喜欢那样。 （我不认为这种模板偏特的将是法律反正。）

Answer 1

您可以将enable_if与is_unsigned类型特征一起使用：

template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_unsigned<T>::value, bool>::type f(T n)
{
    return n <= 100;  
}

template <typename T>
typename std::enable_if<!std::is_unsigned<T>::value, bool>::type f(T n)
{
    return n >= 0 && n <= 100;  
}

如果编译器分别支持C ++ 0x或TR1，则可以在std或std::tr1命名空间中找到enable_if和is_unsigned 。 否则，Boost具有类型特征库Boost.TypeTraits的实现 。 enable_if的boost实现有些不同。 boost::enable_if_c与TR1和C ++ 0x enable_if相似。

Answer 2

您可以利用无符号整数的环绕行为。

template<bool> struct bool_ { };

template<typename T>
inline bool f( T n, bool_<false> ) {
  return n >= 0 && n <= 100;
}

template<typename T>
inline bool f( T n, bool_<true> ) {
  return n <= 100;
}

template<typename T>
inline bool f( T n ) {
  return f(n, bool_<(static_cast<T>(-1) > 0)>());
}   

重要的是不要说>= 0 ，以避免再次发出警告。 以下似乎也欺骗了GCC

template<typename T>
inline bool f( T n ) {
  return (n == 0 || n > 0) && n <= 100;
}   

Answer 3

从c ++ 17开始，引入了if constexpr您甚至不需要为此提供专门化。 与普通的if语句不同，如果表达式不为真， if constexpr的代码将被丢弃（不编译）。 这意味着您可以像

template<typename T>
inline bool f( T n ) 
{
    if constexpr (std::is_unsigned_v<T>)
        return n <= 100;
    else
        return n >= 0 && n <= 100;
}   

Answer 4

当T为无符号类型时，是否有任何聪明的方法不进行比较n> = 0？ 我尝试添加部分模板专门化：

由于优化程序检测到条件，因此应删除该代码以进行比较。

对于Clang，添加-Wno-tautological-compare来-Wno-tautological-compare警告。 对于GCC / G ++，添加-Wno-type-limits来-Wno-type-limits警告。

如果您使用支持pragma diagnostic {push|pop}的编译器，则可以：

#if (GCC_VERSION >= 40600) || (LLVM_CLANG_VERSION >= 10700) || (APPLE_CLANG_VERSION >= 20000)
# define GCC_DIAGNOSTIC_AVAILABLE 1
#endif    

#if MSC_VERSION
# pragma warning(push)
# pragma warning(disable: 4389)
#endif

#if GCC_DIAGNOSTIC_AVAILABLE
# pragma GCC diagnostic push
# pragma GCC diagnostic ignored "-Wsign-compare"
# if (LLVM_CLANG_VERSION >= 20800) || (APPLE_CLANG_VERSION >= 30000)
#  pragma GCC diagnostic ignored "-Wtautological-compare"
# elif (GCC_VERSION >= 40300)
#  pragma GCC diagnostic ignored "-Wtype-limits"
# endif
#endif

template<typename T>
inline bool f( T n ) {
  return n >= 0 && n <= 100;
}

#if GCC_DIAGNOSTIC_AVAILABLE
# pragma GCC diagnostic pop
#endif

#if MSC_VERSION
# pragma warning(pop)
#endif

另请参见由于范围有限，比较总是错误的……

Answer 5

您可以为unsigned类型实现特殊的模板函数实现，例如：

template<class T> bool f(T val);
template<> bool f<unsigned>(unsigned val);

UPDATE无符号标志

您可以为要使用的所有无符号类型实现不同的实现，也可以添加bool标志，例如：

template <class T, bool U> bool f(T val)
{
        if (U)
                return val <= 100;
        else
                return (val >=0 ) && (val <= 100);
}

...

cout << f<int, false>(1) << endl;
cout << f<int, false>(-1) << endl;
cout << f<char, true>(10) << endl;