模板的編譯時類型名別名

Question

在我的碰撞/物理引擎中，由於有了模板，我知道運行時正在使用哪種空間分區方法。 我正在嘗試創建一個通用的Query類，該類允許我對任何空間分區方法執行相同的查詢。 每種空間分區方法都實現其自己的查詢版本，但是接口是相同的。

問題在於，用戶必須指定空間分區類型 ， 空間分區類型的查詢類型以及空間分區類型的查詢模式 。

如果用戶要更改其空間分區方法，則所有現有代碼都會中斷。

有沒有一種方法允許用戶僅指定空間分區類型 ，通用查詢類型和通用查詢模式，並具有某種別名，以便自動選擇正確的類型（相對於空間分區類型）？

我已經嘗試過using （C ++ 11 typedef ）和decltype以及部分專業化知識，但是我找不到正確的編寫代碼的方法，而且我從未得到過它來進行編譯/工作。

我只能考慮使用virtual方法和基類-但這似乎是不必要的，因為我在編譯時就“知道”了這些類型。

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當前代碼：

 // 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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所需代碼（無效）：

 // 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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實際代碼還會傳遞typename... TArgs以允許特定於查詢類型的參數-由於空間原因，我從示例中排除了它。

Answer 1

如果您的第一個模板參數與第二個和第三個模板有直接關系，則似乎不應將后者作為模板參數，而應通過類型映射確定：

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，使用上述類型映射，可以為參數定義默認值。 如果要使用其他參數，則基本上可以將前三個參數及其默認值歸為一個類型，該類型將被傳遞，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

我認為這里的解決方案是模板專業化和模板模板參數的組合。

首先我們定義不同類型的查詢：

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

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

接下來，在每個空間分區實現中，我們都專門化類型和模式。 例如，在Quadtree.h中：

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

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

最后，在查詢中，我們使用模板模板參數來指定模式和類型：

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

我會朝另一個方向前進。 有了模板功能后，就可以使用類型推導了。 返回對象取決於功能模板參數。 因此，您可以使用typedef返回別名來代替別名。

// 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();