给定类型为 Container<T>::Iterator 的函数参数，我如何实现特定类型 T 的特定重载？

Question

我一直在空闲时间进行信号处理，并且正在编写自己的 DSP 库作为学习练习。我写了一个函数来计算向量的离散傅立叶变换。该函数有两个重载：一个用于 const std::vector<float> &，另一个用于 std::vector<std::complex<float>>.

我想让它更通用。该函数应该接受一对通用随机访问迭代器，而不是向量。然后，编译器应该从迭代器中推断出它是复值数据还是实值数据以及 select 正确的重载。

这应该会给你一个想法，

//compute the discrete fourier transform in-place for a complex valued input
template<template<typename T> class Container, typename T, class RandomAccessIt>
void fft(
        typename Container<std::complex<T>>::RandomAccessIt first,
        typename Container<std::complex<T>>::RandomAccessIt last
    )
{
    ...
}

//calculate the discrete fourier transform for a real valued input
template<template<typename T> class Container1,
         template<std::complex<T>> class Container2,
         typename T,
         class RandomAccessIt1,
         class RandomAccessIt2>
void fft(
        typename Container1<T>::RandomAccessIt1 first,
        typename Container1<T>::RandomAccessIt1 last,
        typename Container2<std::complex<T>>::RandomAccessIt2 out_first
    )
{
    ...
    fft(...); //call the complex version
    ...        
}

但是如您所见，我真的不知道我在用模板做什么。我怎样才能让它发挥作用？如果不可能，为什么？

编辑：

我最喜欢 if constexpr 方法，因为它非常优雅地解决了问题

template<typename T>
struct is_complex_t : public std::false_type {};

template<typename T>
struct is_complex_t<std::complex<T>> : public std::true_type {};

template<typename RandomAccessIt>
void fft(RandomAccessIt first, RandomAccessIt last)
{
    using Number_t = typename std::iterator_traits<RandomAccessIt>::value_type;
    if constexpr(!is_complex_t<Number_t>::value)
    {
        //math trickery to transform the real input data to complex-valued data
        ...
    }
    ... //the FFT itself
    if constexpr(!is_complex_t<Number_t>::value)
    {
        //math trickery to properly format the frequency domain data
        ...
    }
}

也就是说，我已经意识到，由于两个重载具有不同数量的参数，我什至不需要任何巧妙的元编程:

//compute the discrete fourier transform in-place for a complex valued input
template<typename RandomAccessIt>
void fft(RandomAccessIt first, RandomAccessIt last)
{
    //...
}

//calculate the discrete fourier transform for a real valued input
template<typename RandomAccessIt1, typename RandomAccessIt2>
void fft(
        RandomAccessIt1 first, RandomAccessIt1 last,
        RandomAccessIt2 out_first
    )
{
    //...
    //fft(...); //call the complex version
    //...
}

Answer 1

好吧，去掉 Container 和 T 模板参数，只取迭代器类型；这是所有标准库算法（例如 <algorithm>）所做的。然后用std::iterator_traits得到T作为迭代器的value_type.

现在，对于您的专业化，您可以使用以下之一：

std::enable_if_t
标记派遣
constexpr-if - 因此对于这两种情况，您将拥有具有两个作用域的相同函数。

本题中：

您将在问题中看到如何使用第二个选项（标记为 dispatch）的示例，以及在其中一个答案中如何将其转换为 constexpr-if 的示例。

给定类型为 Container<T>::Iterator 的函数参数，我如何实现特定类型 T 的特定重载？

Given a function parameter of type Container<T>::Iterator, how do I achieve a specific overload for certain kinds of T?

c++

templates

fft

parameter-passing

c++17

编辑：