使用函數指針的Specialize模板，取決於模板參數

Question

我想有一個嵌套值的模板，應該由給定的初始化函數初始化：

template <typename T, T(INIT)()> struct Foo
{
    T value = INIT();
};

它可以這樣使用：

// Some random type only instanceable through factory()
struct Bar
{
    int bar{};
private:
    // The only way to create a Bar is through factory()
    friend Bar factory();
    Bar() {};
};

Bar factory() { return {}; }

Foo<Bar, factory> foo;

但是，如果沒有提供函數，模板應該嘗試默認初始化嵌套值，所以我試圖專門化模板：

template <typename T> struct Foo<T, nullptr>
{
    T value{};
};

我的想法是這樣使用它：

struct Baz{};

Foo<Bar, factory> foo; // Nested Bar have Bar::bar initialized through factory function.
Foo<Baz>          baz; // No factory function needed, nested Baz default-initialized.

但我剛剛發現模板部分特化類型不能依賴其他模板類型，我得到的錯誤粘貼在下面：

錯誤：模板參數'nullptr'的類型'T（*）（）'取決於模板參數模板struct Foo

---

有沒有辦法實現我的目標？ 如果它也適用於模板變量會很好：

template <typename T, T(INIT)()> T Foo = INIT();
template <typename T>            T Foo<T, nullptr>{};

額外的問題：為什么部分專業化不能依賴於模板參數？ 這種限制背后的理由是什么？

Answer 1

對於您的情況，您可以使用：

template <typename T>
T default_construct() { return T{}; }

template <typename T, T(INIT)() = &default_construct<T>>
struct Foo
{
    T value = INIT();
};

然后使用它像：

Foo<int> f;
Foo<int, bar> b;

現場演示

Answer 2

如果只是在缺少第二個模板參數的情況下進行默認初始化，則可以提供模板化的默認初始化函數作為默認參數。

template<typename T> 
    T do_default_assign() { 
        return T(); 
    };                                                                      

template <typename T, T (INIT)() = do_default_assign<T> > struct Foo 
    { 
        T value = INIT(); 
    };

然而，這會遭受不必要的“按價值返回”和分配操作，這對於某些人而言可能是昂貴的或不可能的。

Answer 3

您可以定義一個constructor模板函數，該函數將初始化Type的值，然后將其用作默認構造函數：

template<typename Type, typename... Args>
Type constructor(Args... args) { 
    return Type(std::forward<Args>(args)...);
}

然后將其用作函數的默認模板參數：

template <typename T, T(INIT)() = constructor<T>> struct Foo
{
    T value = INIT();
};

現場演示