為什麼 C 禁止函數模板的部分特化？

函數模板：揭開部分特化之謎

C 中的函數模板世界為類型泛型編程提供了一種通用機制。然而，一個難以捉摸的功能是部分專業化函數模板的能力。這就提出了一個問題：為什麼 C 語言規範禁止這種部分特化？

在探索這個限制背後的基本原理時，一個假設是它源自於一種疏忽。然而，由於缺乏任何正式文件來支持這一理論，我們不得不努力尋找答案。

另一個合理的解釋是可以使用替代技術來實現部分專業化效果。透過將函數封裝在類別的靜態成員中，程式設計師可以有效地模仿部分特化的行為。

為了說明這個方法，請考慮以下範例：

#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
}

在此範例中，函數 f 實作為 F 類別範本的靜態成員。使用類別特化允許我們為模板參數的各種組合定義顯式和部分特化。

在缺乏對函數模板部分特化的直接支援的情況下，這種替代方法提供了一種實現類似效果的解決方法。然而，它可能會帶來額外的複雜性和潛在的程式碼膨脹。

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