c++ 模板 指针类型偏特化

一步步来,先简单点.
目标:我们要实现一个模板类,例化后,可以通过get_val获取到值,通过get_ptr获取到指针.具体什么意思结合例子来看看吧.
例子

//一个普通类
struct A{
    int data;
    A(int _data = 0):data(_data){}
};

//主角
template <typename T>
 class heap_node{
 public:
 	 typedef T  val_type;
	 typedef T* ptr_type;
	 typedef T& ref_type;
	 ptr_type data;
	 ref_type get_val() { return *data; }
	 ptr_type get_ptr() { return data; }
	 heap_node(ptr_type d) :data(d){
		 printf("<T> (T*)\n");
	 }
	 heap_node(ref_type d) :data(&d){
		 printf("<T> (T)\n");
	 }
 };

 int main() {
	 A a(10);
	 printf("ptr=%p\n",&a);
	 heap_node<A> p0(a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p0.get_ptr(),p0.get_val().data);
	 heap_node<A> p1(&a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p1.get_ptr(), p1.get_val().data);
	/* 这里有问题
	 heap_node<A*> p2(a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p2.get_ptr(), p2.get_val().data);
	 heap_node<A*> p3(&a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p3.get_ptr(), p3.get_val().data);
	*/
     char ch = getchar();
}
 

(不要在类里直接保存值类型的数据,可以用指针或者引用都可以)
我们要达到自适应的效果,比如现在有A a(10);通过下面的四种方式,都能通过p.get_val()得到a的值10,
通过p.get_ptr()得到a的地址.
heap_node<A> p(a) | heap_node<A> p(&a) | heap_node<A*> p(a) | heap_node<A*> p(&a)
发现heap_node<A *> p2(a)或者heap_node<A *> p3(&a)的时候,无法正常表达我们原来的意识,
比如 heap_node<A *> p2(a)
=>T = A *
所以 val_type 变成了 A *,ptr_type 变成了 A * *,
ref_type get_val() { return *data; }
ptr_type get_ptr() { return data; }
怎么解决呢.需要对<T *>特殊处理一下.

struct A{
    int data;
    A(int _data = 0):data(_data){}
};
template <typename T>
 class heap_node{
 public:
 	 typedef T  val_type;
	 typedef T* ptr_type;
	 typedef T& ref_type;
	 ptr_type data;
	 ref_type get_val() { return *data; }
	 ptr_type get_ptr() { return data; }
	 heap_node(ptr_type d) :data(d){
		 printf("<T> (T*)\n");
	 }
	 heap_node(ref_type d) :data(&d){
		 printf("<T> (T)\n");
	 }
 };
//<T*>偏特化
template <typename T>
 class heap_node<T*>{
 public:
 	 typedef T  val_type;
	 typedef T* ptr_type;
	 typedef T& ref_type;
	 ptr_type data;
	 ref_type get_val() { return *data; }
	 ptr_type get_ptr() { return data; }
	 heap_node(ptr_type d) :data(d){
		 printf("<T*> (T*)\n");
	 }
	 heap_node(ref_type d) :data(&d){
		 printf("<T*> (T)\n");
	 }
 };
 int main() {
	 A a(10);
	 printf("ptr=%p\n",&a);
	 heap_node<A> p0(a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p0.get_ptr(),p0.get_val().data);
	 heap_node<A> p1(&a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p1.get_ptr(), p1.get_val().data);
	
	 heap_node<A*> p2(a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p2.get_ptr(), p2.get_val().data);
	 heap_node<A*> p3(&a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p3.get_ptr(), p3.get_val().data);
	
     char ch = getchar();
}
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可能还有const修饰T,或者实例化T为原始数据类型......,都可能出现类似的问题,可以用偏特化解决.这里就不一一列举出来哈.
我们可以发现,特例化的<T*>模板与原模板代码上几乎一样的,如果特殊情况比较多,需要多特例化几次,那代码不得copy出多份,然后小改一下.我个人感觉不太好.是不是可以小小优化一下呢?
直接上代码:

struct A{
    int data;
    A(int _data = 0):data(_data){}
};
//这个是通用的类型自适应处理,与class heap_node没有强制关系, 也可以用在其他自定义类上
template <class T>
 struct heap_node_type{
	 typedef T  val_type;
	 typedef T* ptr_type;
	 typedef T& ref_type;
 };

 template <class T>
 struct heap_node_type<T*>{
	 typedef T  val_type;
	 typedef T* ptr_type;
	 typedef T& ref_type;
 };
//继承一下heap_node_type
//这时候heap_node<A*> p2(a) =>先进父类heap_node_type<A*>,val_type 还是A,
//ptr_type 还是 A*
 template <class T>
 class heap_node :heap_node_type<T>{
 public:
	 ptr_type data;
	 ref_type get_val() { return *data; }
	 ptr_type get_ptr() { return data; }
	 heap_node(ptr_type d) :data(d){
		 printf("<T> (T*)\n");
	 }
	 heap_node(ref_type d) :data(&d){
		 printf("<T> (T)\n");
	 }
 };
 
 int main() {
	 A a(10);
	 //自定义类 A 测试
	 printf("ptr=%p\n",&a);
	 heap_node<A> p0(a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p0.get_ptr(),p0.get_val().data);
	 heap_node<A> p1(&a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p1.get_ptr(), p1.get_val().data);

	 heap_node<A*> p2(a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p2.get_ptr(), p2.get_val().data);
	 heap_node<A*> p3(&a);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p3.get_ptr(), p3.get_val().data);
	
	//内建类 int 测试
	 int b = 100;
	 printf("==========int====\nptr=%p\n", &b);
	 heap_node<int> p4(b);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p4.get_ptr(), p4.get_val());
	 heap_node<int> p5(&b);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p5.get_ptr(), p5.get_val());

	 heap_node<int*> p6(b);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p6.get_ptr(), p6.get_val());
	 heap_node<int*> p7(&b);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", p7.get_ptr(), p7.get_val());
	
	//内建类 string 测试
	 string str = "string";
	 printf("==========str====\nptr=%p %s\n", &str,str);
	 heap_node<string> s4(str);
	 printf("ptr=%p val=%s\n", s4.get_ptr(), s4.get_val());
	 heap_node<string> s5(&str);
	 printf("ptr=%p val=%s\n", s5.get_ptr(), s5.get_val());

	 heap_node<string*> s6(str);
	 printf("ptr=%p val=%s\n", s6.get_ptr(), s6.get_val());
	 heap_node<string*> s7(&str);
	 printf("ptr=%p val=%s\n", s7.get_ptr(), s7.get_val());
	
	//const int 测试
	 const int c = 123;
	 printf("==========const int====\nptr=%p\n", &c);
	 heap_node<const int> c4(c);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", c4.get_ptr(), c4.get_val());
	 heap_node<const int> c5(&c);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", c5.get_ptr(), c5.get_val());

	 heap_node<const int*> c6(c);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", c6.get_ptr(), c6.get_val());
	 heap_node<const int*> c7(&c);
	 printf("ptr=%p val=%d\n", c7.get_ptr(), c7.get_val());
     char ch = getchar();
}