Usa herencia, especialización de plantillas, y referencias:
Empieza con una clase base con toda la funcionalidad general:
// Clase base, con todos los metodos.
template <typename T, int cant>
struct vector_base
{
// Constructor por defecto, pone todos los datos a 0
vector_base() = default;
// Copia otro vector del mismo tamaño
vector_base(const vector_base &v) { std::copy(v.vector, v.vector + cant, vector); }
// Copia una formación del mismo tamaño
vector_base(const T (&v)[cant]) { std::copy(v, v + cant, vector); }
// Concatena con otro vector
template <int sz>
auto operator+(const vector_base<T, sz> &mv)
{
vector_base<T, cant + sz> result;
std::copy(vector, vector + cant, result.vector);
std::copy(mv.vector, mv.vector + sz, result.vector + cant);
return result;
}
T vector[cant] {};
};
// Operador de escritura en flujo de salida
template <typename T, int cant>
std::ostream &operator<<(std::ostream &o, const vector_base<T, cant> &v)
{
for (const auto &valor : v.vector)
o << valor << ' ';
return o;
}
Y luego, haz las especializaciones
// Clase derivada, caso general
template <typename T, int cant>
struct myVector : public vector_base<T, cant>
{
// Traemos a este ámbito los constructores de la clase base
using vector_base<T, cant>::vector_base;
};
template <typename T>
struct myVector<T, 3> : public vector_base<T, 3>
{
// Traemos a este ámbito los constructores de la clase base
using vector_base<T, 3>::vector_base;
// Traemos a este ámbito la formación de la clase base
using vector_base<T, 3>::vector;
T &x;
T &y;
T &z;
myVector() :
x{vector[0]},
y{vector[1]},
z{vector[2]}
{}
};
Puedes usarlo así:
int main()
{
int valores[] {10, 20, 30, 40};
myVector<int, 2> v2; // por defecto
myVector<int, 3> v3; // por defecto
myVector<int, 4> v4(valores); // mediante formación
myVector<int, 5> v5; // por defecto
auto v6 = v2 + v4; // copia y operador +
std::cout
<< "v2 = " << v2 << '\n'
<< "v3 = " << v3 << '\n'
<< "v4 = " << v4 << '\n'
<< "v5 = " << v5 << '\n'
<< "v6 = " << v6;
v2.x = 20; // Error, no tiene miembro 'x'
v3.x = 30; // Correcto.
v4.x = 40; // Error, no tiene miembro 'x'
v5.x = 50; // Error, no tiene miembro 'x'
return 0;
}
Puedes ver el código "funcionando" en Try it online!.