全特化、偏特化与重载不要混用

一个具体点与一类模式

主模板给出默认规则；template<> struct Kind<int> 是全特化，只对应完整确定的一组实参；template<class T> struct Kind<T*> 是偏特化，匹配所有符合指针模式的实参。偏特化不一定意味着只填写部分参数，也可以对所有参数增加相互关系或结构限制。

示例把普通类型、指针类型和精确的 int 类型分为三类。Kind<double> 使用主模板，Kind<double*> 匹配指针偏特化，Kind<int> 使用显式全特化。输出来自所选定义中的静态函数，不是运行期检查类型后再进行分支。

特化是独立定义，不自动继承成员

类模板的特化是替代定义，不会因为主模板有某个成员，就自动获得那个成员。若公共接口需要保持一致，应由每个定义主动提供；也可以抽取真正共享的实现，但不要为了少写几行而把类型选择结构绕得难以阅读。

多个偏特化同时匹配时，编译器用偏序规则寻找更特化的一项；若无法比较出唯一最佳者，就产生歧义。不能把它理解成源码里“后写的覆盖前写的”。主模板应先声明，相关特化还必须在会使用它的实例化位置可见，否则跨文件行为可能出问题。

函数通常优先使用重载

函数模板支持显式全特化，却不支持偏特化。想专门处理 T*，通常直接增加一个参数为 T* 的函数模板重载；C++20 还可用 concepts 表达更清晰的候选条件。全特化不作为独立重载候选参加最初的重载选择，这使重载与特化混合时容易偏离直觉。

本例使用 type_traits 的 static_assert 为声明版本建立 C++11 基线，而模板特化本身早于 C++11。实际项目优先选择最局部的工具：一种类型改变存储布局时考虑类特化；一组类型走不同算法时考虑重载、约束或 if constexpr。

最低标准 C++11 · 完整程序 · 下载 .cpp

#include <cassert>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template<class T>
struct Kind { static int code() { return 0; } };
template<class T>
struct Kind<T*> { static int code() { return 1; } };
template<>
struct Kind<int> { static int code() { return 2; } };

int main() {
    static_assert(std::is_pointer<double*>::value, "pointer case");
    assert(Kind<double>::code() == 0);
    assert(Kind<double*>::code() == 1);
    assert(Kind<int>::code() == 2);
    assert(Kind<const int*>::code() == 1);
    std::cout << Kind<double>::code() << ' ' << Kind<double*>::code()
              << ' ' << Kind<int>::code() << '\n';
}

在本地编译

g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -Wpedantic -pthread modern-specialization.cpp -o example && ./example

预期结果

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CHECK YOUR UNDERSTANDING

合上答案，试着解释。

Kind<int*> 会选 Kind<int> 的全特化吗？若只想对 int* 返回 3，应该增加什么？

继续查证

• C++ 标准草案 [temp.spec.partial]
• cppreference：Explicit specialization

标准草案链接会随工作草案更新；本文版本标记对应示例最低要求，不表示草案中的所有新规则都适用于旧标准。