Частичная специализация шаблона класса: как грамотно реализовать?

Question

[ryzhikovas]

Есть класс ImageType, который определяет битность и число каналов изображения (используется в качестве шаблонного параметра изображения).

template <class ChannelUnit, uint channels = 1>
class ImageType {
public:
	struct PixelDefine {
		typedef void Pixel;
	};
	typedef typename ChannelUnit ChannelUnit;
	const static uint channelsCount = channels;
};

Для хранения различных типов Pixel применяется специализация этого класса. Пример для одноканального восьмибитного изображения:

template <>
struct ImageType<BYTE, 1>::PixelDefine  {
	typedef BYTE Pixel;
};

Реализация полной специализации для всех возможных типов излишне загромождает код. Хотелось бы сделать что-то вроде

template <class ChannelUnit>
struct RGB {
	ChannelUnit _1, _2, _3;
};
..
template <class ChannelUnit>
struct ImageType<ChannelUnit, 3>::PixelDefine  {
	typedef RGB<ChannelUnit> Pixel;
};

К сожалению, такие фокусы компилятор уже не пропускает. Вопрос к знающим людям - как реализовать желаемое правильно?

Answer 1

[Армянское Радио]

Посмотрите эту статью, там расписано применение частичной специализации.

Как-то так это можно сделать:

template<typename Chan,size_t cnt> class pixel
{
    std::array<Chan,cnt> data;
};

template<typename Pixel> class Image
{
    std::vector<Pixel> data;
};

В целом, моя идея состоит в отказе от частичной специализации и применении обобщений.

Comments

[Дмитрий]

Интересно, почему? Можете написать код и аргументировать что это будет лучше? ;)

[Армянское Радио]

Дмитрий: А зачем нам нужно иметь 9000 специализаций, когда растровое изображение прекрасно формализуется в виде "Матрица из пикселей."

А Пиксель формализуется в виде "Кортеж из каналов" (это если мы хотим изысканных форматов пикселя типа R2 G3 B2 A1) или "вектор из каналов", если нам достаточно иметь одинаковые каналы.

[ryzhikovas]

Армянское Радио: Спасибо за ответ. Ваш вариант не подходит по ряду "личных" причин. Одна из них - этот класс изображения - обертка над существующим мощным хранилищем растра с интеллектуальным тайлированием, свопированием, нативным отображением и проч. Это решение возвращает строку изображения в виде указателя на массив байт. В предложенном мною решению можно написать для каждой специализации вещи в духе

template
struct ImageType::PixelDefine {
typedef struct {
...
} Pixel;
};
...
Pixel* line = reinterpret_cast(scanLine(i));
и работать с потоком пикселей без лишних memcpy.

[Армянское Радио]

Сразу предостерегу вас относительно того, что вы рискуете из-за выравнивания получить несовпадение в памяти написанных структур и с тем, что выдает библиотека.
Этого не будет только при условии, что "мощное хранилище" - ваше же собственное, и компилируется тем же компилятором из исходников.

И вам ничего не мешает точно так же внутри структуры объявить массив или кортеж (посмотрите как кортеж устроен внутри - это та же структура) и так же "наставять" его в нужное место строки, получая через него доступ к отдельным пикселям изображения. Естественно, memcpy никаких при этом не будет.

[ryzhikovas]

Выравнивание известно, параметры компиляции моей библиотеки аналогичны параметрам компиляции ядра. Скорее всего остановлю текущую реализацию в виде структуры либо массив. Собственно вопрос был скорее про то, почему не компилируется вариант с частичной специализацией и нельзя ли это исправить (с шаблонами только-только познакомился). Чуть позже посмотрю указанную Вами тему

Answer 2

[Игорь Ермолаев]

Можно посмотреть пример аналогичной библиотеки: BOOST::GIL. Может быть даже им и воспользоваться.

P.S. Хотя, толку от всех этих шаблонов не так много, как хотелось бы, больше проблем. На данный момент Boost::Gil мы уже не используем, есть собственный велосипед для работы с изображениями.