C++ 的嵌套類模板的特化定義不允許寫在類定義的範圍內

最近在使用在使用模板特化寫一段程序時發現一個奇怪的問題，比如像如下代碼：

#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; }

這段代碼在Linux下的GCC 3.4.3下無法編譯通過，編譯時提示錯誤：

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下都可以編譯通過。

 

後翻閱資料，發現有人提到，C++標準中規定，嵌套類模板在類的定義中不允許被顯示特化聲明，只允許偏特化（“Explicit template specialization is forbidden for nested classes ”，“As partial template specialization is not forbidden ”），比如，這樣就可以：

#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;      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; }

在上面這段代碼使用一個無用的模板參數來實現以偏特代替特化，從而化解了這個問題。至於爲什麼VC下能夠正常編譯，網上的資料說是VC不符合標準（“MSVC is wrong in this case and g++ correct”），不過這點我尚未在C++標準中找到明文依據。

但是這樣一來就有個問題，偏特化在VC6下是用BUG的，無法正常使用，也就是說出來的代碼將無法兼容VC6。對於VC6這樣落伍的編譯器，兼容它是沒有太大的必要，但是回頭想想，難道要在定義嵌套類模板的特化，就不行了麼？必須使用偏特化來代替麼？C++對此是如何規定的呢？翻閱相關資料後，我找到了答案－－要把特化的代碼寫在類定義的外面（要寫在namespace下），如第一段代碼應該寫成這樣：

#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;      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; }

這樣修改後，就可以在GCC下編譯通過了，同時，VC6，VC8也都能編譯通過！

總結一下吧：
在C++中，如果要對嵌套類模板進行特化，則要麼使用偏特化來替代特化（增加一個無用的模板參數），要麼將特化代碼放在類定義之外。