C++ 的嵌套类模板的特化定义不允许写在类定义的范围内

最近在使用在使用模板特化写一段程序时发现一个奇怪的问题，比如像如下代码：

#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; }

这段代码在Linux下的GCC 3.4.3下无法编译通过，编译时提示错误：
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下都可以编译通过。

后翻阅资料，发现有人提到，C++标准中规定，嵌套类模板在类的定义中不允许被显示特化声明，只允许偏特化（“Explicit template specialization is forbidden for nested classes ”，“As partial template specialization is not forbidden ”），比如，这样就可以：

#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; }

在上面这段代码使用一个无用的模板参数来实现以偏特代替特化，从而化解了这个问题。至于为什么VC下能够正常编译，网上的资料说是VC不符合标准（“MSVC is wrong in this case and g++ correct”），不过这点我尚未在C++标准中找到明文依据。

但是这样一来就有个问题，偏特化在VC6下是用BUG的，无法正常使用，也就是说出来的代码将无法兼容VC6。对于VC6这样落伍的编译器，兼容它是没有太大的必要，但是回头想想，难道要在定义嵌套类模板的特化，就不行了么？必须使用偏特化来代替么？C++对此是如何规定的呢？翻阅相关资料后，我找到了答案－－要把特化的代码写在类定义的外面（要写在namespace下），如第一段代码应该写成这样：

#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; }

这样修改后，就可以在GCC下编译通过了，同时，VC6，VC8也都能编译通过！

总结一下吧：

在C++中，如果要对嵌套类模板进行特化，则要么使用偏特化来替代特化（增加一个无用的模板参数），要么将特化代码放在类定义之外。