C ++：对仿函数的重载调用运算符的未定义引用

Question

template <typename T>
class Predicate {
   public:
    bool operator()(const T& x) const;
};

template <typename T>
class LessThan : public Predicate<T> {
   public:
    explicit LessThan(const T& v) : val(v) {}
    bool operator()(const T& x) const { return x < val; }

   private:
    const T val;
};

template <typename C, typename T>
class Producer {
   public:
    T operator()(const C& c) const;
};

template <typename C, typename V>
class HowMuch : public Producer<C, int> {
   public:
    explicit HowMuch(Predicate<V> p) : predicate{p} {}
    int operator()(const C& c) const {
        int count = 0;
        for (const auto& x : c)
            if (predicate(x)) ++count;
        return count;
    }

   private:
    Predicate<V> predicate;
};

int main() {
    const LessThan<int> lf(5);
    const HowMuch<list<int>, int> hm(lf);
    list<int> li {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    cout << "How much numbers less than 5 is in {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, "
            "10}? Answer: "
         << hm(li)
         << endl;
}

在编译上述代码时，g++ 会将其打印到控制台：

/tmp/ccblK6El.o：在函数HowMuch<std::__cxx11::list<int, std::allocator<int> >, int>::operator()(std::__cxx11::list<int, std::allocator<int> > const&) const: 模板.cpp：（.text._ZNK7HowMuchINSt7__cxx114listIiSaIiEEEiEclERKS3_[_ZNK7HowMuchINSt7__cxx114listIiSaIiEEEiEclERKS3_]+0x84）： 未定义对Predicate<int>::operator()(int const&) const 的引用 collect2: error: ld returned 1 exit status 终端进程 以退出代码终止：1

我不太明白HowMuch 中的Prediate<V> 定义有什么问题，因为对我（C++ 新手）来说，它看起来真的是 LGTM。根据我的理解，编译器将Predicate<int> 的定义创建为单独的类型，并且日志准确地说明了这一点，但由于某种原因，它找不到重载调用运算符的类型化定义。可能是类型扣除的问题？容器模板类型本身的模板必须以某种方式显式定义？

编辑：

virtual 修饰符被添加到Predicate 和Producer 的函数运算符重载中，但问题似乎仍然存在。但是，错误“描述”（如果可以称为有用的描述）有所更改（但仍然指向相同的问题）：

/tmp/ccn1Swqa.o: 在函数 HowMuch >, int>::operator()(std::__cxx11::list > const&) const: 模板.cpp:(.text._ZNK7HowMuchINSt7__cxx114listIiSaIiEEEiEclERKS3_[_ZNK7HowMuchINSt7__cxx114listIiSaIiEEEiEclERKS3_]+0x76): 未定义对 Predicate::operator()(int const&) const 的引用 /tmp/ccn1Swqa.o:(.rodata._ZTV8ProducerINSt7__cxx114listIiSaIiEEEiE[_ZTV8ProducerINSt7__cxx114listIiSaIiEEEiE]+0x10): 对生产者的未定义引用 >, int>::operator()(std::__cxx11::list > const&) const /tmp/ccn1Swqa.o:(.rodata._ZTV9PredicateIiE[_ZTV9PredicateIiE]+0x10): 未定义对 Predicate::operator()(int const&) const 的引用 collect2: error: ld returned 1 exit status 终端进程 以退出代码终止：1

Answer 1

在您的情况下，继承似乎不合理，您可能会摆脱基类：

template <typename T>
class LessThan {
public:
    explicit LessThan(const T& v) : val(v) {}
    bool operator()(const T& x) const { return x < val; }

private:
    T val;
};

template <typename Predicate>
class HowMuch {
   public:
    explicit HowMuch(Predicate p) : predicate{p} {}

    template <typename Container>
    int operator()(const Container& c) const {
        int count = 0;
        for (const auto& x : c)
            if (predicate(x)) ++count;
        return count;
    }

private:
    Predicate predicate;
};

int main() {
    const LessThan<int> lf(5);
    const HowMuch<LessThan<int>> hm(lf);
    std::list<int> li {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

    std::cout << "How much numbers less than 5 is in {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, "
            "10}? Answer: "
         << hm(li)
         << std::endl;
}

Demo

如果你真的想要基类作为接口，你需要纯虚调用

template <typename T>
class Predicate {
public:
    virtual ~Predicate() = default;
    virtual bool operator()(const T& x) const = 0;
};

template <typename C, typename T>
class Producer {
public:
    virtual ~Producer() = default;
    virtual T operator()(const C& c) const = 0;
};

您还需要修复您拥有的对象切片：

template <typename C, typename V>
class HowMuch : public Producer<C, int> {
   public:
    explicit HowMuch(const Predicate<V>& p) : predicate{&p} {}
    int operator()(const C& c) const override {
        int count = 0;
        for (const auto& x : c)
            if ((*predicate)(x)) ++count;
        return count;
    }

private:
    const Predicate<V>* predicate;
};

Demo

Answer 2

如果你想让 Predicate 成为一个抽象类，你需要：

-将 bool operator() 方法设为虚拟并将其设置为 0（在 Predicate 类中）：

virtual bool operator()(const T& x) const=0;

-在 HowMuch 中存储对谓词的引用：

explicit HowMuch(Predicate<V> &p) : predicate{p} {}
Predicate<V> &predicate;

Answer 3

您需要为类的所有功能提供定义。这意味着即使您只从 Predicate 和 Producer 派生类，您仍然必须在这些类中实现 operator()。

如果您不想这样做（即只有函数声明但没有定义），请考虑通过声明operator() 方法纯虚拟使这两个类抽象 /强>。然后，您不能直接从这些类实例化对象，而只能从实现operator() 方法的派生类实例化。这也意味着您只能在 HowMuch 构造函数中传递 Predicate<V>*。