Warum verbietet C die teilweise Spezialisierung von Funktionsvorlagen?

Funktionsvorlagen: Das Geheimnis der partiellen Spezialisierung lüften

Die Welt der Funktionsvorlagen in C bietet einen vielseitigen Mechanismus für typgenerische Programmierung. Eine schwer fassbare Funktion ist jedoch die Möglichkeit, Funktionsvorlagen teilweise zu spezialisieren. Dies wirft die Frage auf: Warum verbietet die C-Sprachspezifikation eine solche teilweise Spezialisierung?

Bei der Untersuchung der Gründe für diese Einschränkung lautet eine Hypothese, dass sie auf ein Versehen zurückzuführen ist. Doch das Fehlen jeglicher formaler Dokumentation, die diese Theorie stützt, lässt uns nach Antworten ringen.

Eine weitere plausible Erklärung ist die Verfügbarkeit alternativer Techniken, um partielle Spezialisierungseffekte zu erzielen. Durch Kapselung der Funktion innerhalb eines statischen Mitglieds einer Klasse können Programmierer das Verhalten einer teilweisen Spezialisierung effektiv nachahmen.

Um diesen Ansatz zu veranschaulichen, betrachten Sie das folgende Beispiel:

#include <iostream>

using namespace std;

void say(char const s[]) { std::cout << s << std::endl; }

namespace detail {
    template< class T, class U >
    struct F {
        static void impl() { say( "1. primary template" ); }
    };

    template<>
    struct F<int, char> {
        static void impl() { say( "2. <int, char> explicit specialization" ); }
    };

    template< class T >
    struct F< char, T > {
        static void impl() { say( "3. <char, T> partial specialization" ); }
    };

    template< class T >
    struct F< T, int > {
        static void impl() { say( "4. <T, int> partial specialization" ); }
    };
}  // namespace detail

template< class T, class U >
void f() { detail::F<T, U>::impl(); }    

int main() {
    f<char const*, double>();       // 1
    f<int, char>();                 // 2
    f<char, double>();              // 3
    f<double, int>();               // 4
}

In diesem Beispiel , die Funktion f wird als statisches Mitglied der F-Klassenvorlage implementiert. Durch die Verwendung der Klassenspezialisierung können wir explizite und teilweise Spezialisierungen für verschiedene Kombinationen von Vorlagenparametern definieren.

Da es keine direkte Unterstützung für die teilweise Spezialisierung von Funktionsvorlagen gibt, bietet dieser alternative Ansatz eine Problemumgehung, um ähnliche Effekte zu erzielen. Es kann jedoch zu zusätzlicher Komplexität und möglicherweise zu einer Aufblähung des Codes führen.

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