C++ 的嵌套类模板的特化定义不允许写在类定义的范围内

最新推荐文章于 2025-09-10 10:29:17 发布

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#template 特化

本文探讨了C++中模板特化与嵌套类的使用规范，指出直接特化嵌套类模板在某些编译器下会遇到问题，并提供了通过偏特化和外部特化解决此问题的方法。文章最后总结了C++标准对此的明确指导，帮助开发者在不同编译环境下编写兼容的代码。

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最近在使用在使用模板特化写一段程序时发现一个奇怪的问题，比如像如下代码：

#include <iostream>
using namespace std;
class CMyClass
{
public:
     template <typename T>
     struct test
     {
         T i;
     };

     template <>
     struct test<long>
     {
         unsigned long i;
     };
};

int main(void)
{
     CMyClass::test<int> test1;
     CMyClass::test<long> test2;
     CMyClass::test<char> test3;

     cout << "typeid(test1.i) is " << typeid(test1.i).name() << endl;
     cout << "typeid(test2.i) is " << typeid(test2.i).name() << endl;
     cout << "typeid(test3.i) is " << typeid(test3.i).name() << endl;

return 0;
}

这段代码在Linux下的GCC 3.4.3下无法编译通过，编译时提示错误：

xxx.cpp:12: error: invalid explicit specialization before '>' token
xxx.cpp:12: error: explicit specialization in non-namespace scope `class CMyClass'

但在VC6和VC8下都可以编译通过。

后翻阅资料，发现有人提到，C++标准中规定，嵌套类模板在类的定义中不允许被显示特化声明，只允许偏特化（“Explicit template specialization is forbidden for nested classes ”，“As partial template specialization is not forbidden ”），比如，这样就可以：

#include <iostream>
using namespace std;

class CMyClass
{
public:
     template <typename T, typename S = void>
     struct test
     {
         T i;
     };
     template <typename S>
     struct test<long, S>
     {
         unsigned long i;
     };
};
int main(void)
{
     CMyClass::test<int> test1;
     CMyClass::test<long> test2;
     CMyClass::test<char> test3;

return 0;

}

在上面这段代码使用一个无用的模板参数来实现以偏特代替特化，从而化解了这个问题。至于为什么VC下能够正常编译，网上的资料说是VC不符合标准（“MSVC is wrong in this case and g++ correct”），不过这点我尚未在C++标准中找到明文依据。

但是这样一来就有个问题，偏特化在VC6下是用BUG的，无法正常使用，也就是说出来的代码将无法兼容VC6。对于VC6这样落伍的编译器，兼容它是没有太大的必要，但是回头想想，难道要在定义嵌套类模板的特化，就不行了么？必须使用偏特化来代替么？C++对此是如何规定的呢？翻阅相关资料后，我找到了答案－－要把特化的代码写在类定义的外面（要写在namespace下），如第一段代码应该写成这样：

#include <iostream>
using namespace std;

class CMyClass
{
public:
     template <typename T>
     struct test
     {
         int i;
     };
};
template <>
struct CMyClass::test<long>
{
     long i;
};

int main(void)
{
     CMyClass::test<int> test1;
     CMyClass::test<long> test2;
     CMyClass::test<char> test3;