Question

我目前有一个类层次结构，如

MatrixBase -> DenseMatrix
           -> (other types of matrices)
           -> MatrixView -> TransposeView
                         -> DiagonalView
                         -> (other specialized views of matrices)

MatrixBase是一个抽象类，它强制实现者定义operator（）（int，int）等等;它代表二维数字数组。 MatrixView代表一种（可能是可变的）查看矩阵的方式，例如转置它或采用子矩阵。 MatrixView的要点是能够说出类似

的内容

Scale(Diagonal(A), 2.0)

其中Diagonal返回一个DiagonalView对象，这是一种轻量级适配器。

现在是问题所在。我将使用一个非常简单的矩阵运算作为例子。我想定义一个像

这样的函数

template <class T>
void Scale(MatrixBase<T> &A, const T &scale_factor);

这就是名字所暗示的显而易见的事情。我希望能够传递一个诚实到善的非视图矩阵，或MatrixView的子类的实例。上面写的原型不适用于

等语句

Scale(Diagonal(A), 2.0);

因为DiagonalView返回的Diagonal对象是临时的，Scale采用非const引用，不能接受临时引用。有没有办法让这项工作？我试图使用SFINAE，但我不太了解它，我不确定这是否能解决问题。对我来说很重要的是，可以在不提供显式模板参数列表的情况下调用这些模板化函数（我想要隐式实例化）。理想情况下，上述陈述可以按照书面形式发挥作用。

编辑:(跟进问题）

由于sbi在下面回答了关于右值引用和临时值的问题，有没有办法定义两个版本的Scale，一个对非视图采用非const rvalue引用，另一个采用按值传递视图？问题是在编译时区分这两者，使隐式实例化起作用。

更新

我已将类层次结构更改为

ReadableMatrix
WritableMatrix : public ReadableMatrix
WritableMatrixView
DenseMatrix : public WritableMatrix
DiagonalView : public WritableMatrixView

WritableMatrixView与WritableMatrix不同的原因是视图必须由const引用传递，而矩阵本身必须由非const引用传递，因此访问器成员函数具有不同的常数。现在像Scale这样的函数可以定义为

template <class T>
void Scale(const WritableMatrixView<T> &A, const T &scale_factor);
template <class T>
void Scale(WritableMatrix<T> &A, const T &scale_factor){
    Scale(WritableMatrixViewAdapter<T>(A), scale_factor);
}

请注意，有两个版本，一个用于const视图，一个用于实际矩阵的非const版本。这意味着对于像Mult(A, B, C)这样的函数，我需要8次重载，但至少它有效。然而，什么不起作用是在其他功能中使用这些功能。你看，每个View - 类包含一个正在查看的成员View;例如，在表达式Diagonal(SubMatrix(A))中，Diagonal函数返回类型为DiagonalView<SubMatrixView<T> >的对象，该对象需要知道A的完全派生类型。现在，假设在Scale内我调用了类似的其他函数，它采用基本视图或矩阵引用。那会失败，因为所需的View的构造需要Scale的参数的派生类型;它没有的信息。仍在努力寻找解决方案。

更新

我已经使用了本地版本的Boost的enable_if来在两个不同版本的函数Scale之间进行选择。它归结为标记我的所有矩阵和视图类，其中包含额外的typedef标记，指示它们是可读写的还是视图或非视图。最后，我仍然需要2 ^ N个重载，但现在N只是非const参数的数量。对于最终结果，请参阅here（不太可能再次对其进行认真修改）。

Answer 1

这与模板无关。你的例子

Scale(Diagonal(A), 2.0);

可以推广到

f(g(v),c);

在C ++ 03中，这要求每个副本或每个f()引用传递const的第一个参数。原因是g()返回临时值和右值。但是，rvalues仅绑定到const引用，但不绑定到非const引用。这与模板，SFINAE，TMP或其他内容无关。这就是语言（目前）的方式。

还有一个基本原理：如果g()返回一个临时的，f()修改了临时，那么没有人有机会“看到”修改后的临时。因此修改是徒劳的，整个事情很可能是一个错误。

据我所知，在你的情况下，g()的结果是一个临时的，它是对某个其他对象（v）的一个视图，所以修改它会修改v。但如果是这种情况，在当前的C ++中，g()的结果必须是const（以便它可以绑定到const引用，或者必须复制它。因为{{ 1}}“气味”对我来说是错误的，这使得复制视图便宜可能是最好的。

但是，还有更多内容。 C ++ 1x将引入所谓的右值引用。我们所知的“引用”将被分为左值引用或右值引用。您将能够使用rvalue引用函数，甚至基于“l / rvalue-ness”进行重载。这被认为是允许类设计者重载rvalue右侧的复制ctor和赋值，并让它们“窃取”右侧的值，这样复制rvalues会更便宜。但你可以用它来const取一个右值并修改它。

不幸的是，你的编译器很可能还不支持rvalue引用。

编辑（后续问题）：

您不能使用Scale重载f(T)来实现您想要的效果。虽然只有前者将用于rvalues，但是左值可以同样很好地绑定到任一参数，因此使用左值调用f(T&)是不明确的，并导致编译时错误。

但是，f的重载有什么问题：

DiagonalView

有什么我想念的吗？

另一个修改：

然后我需要一个非常大量的重载，因为目前有超过5个视图，并且有几十个函数，如Scale。

然后，您需要将可以以相同方式处理的那些类型组合在一起。您可以使用一些简单的模板元素来进行分组。在我的头顶：

template <class T>
void Scale(MatrixBase<T> &matrix, const T &scale_factor);

template <class T>
void Scale(DiagonalView<T> view, const T &scale_factor);

这种特殊的设置/分组可能并不完全符合您的需求，但您可以通过适合自己的方式设置此类设置。

Answer 2

解决此问题的一种简单方法是使用boost::shared_ptr< MatrixBase<T> >而不是引用。

Answer 3

可能是，您应该使用const。？

template <class T>
void Scale(const MatrixBase<T> &A, const T &scale_factor);

Answer 4

你是限制Scale的第一个参数的类型，但你可以让编译器自己找出适合的类型，如下所示：

template <class M,class T>
void Scale(M A, const T &scale_factor);

Answer 5

不要使用引用，按值传递。

如果需要，让copy elision为您进行优化。

C ++隐式模板实例化

5 个答案: