可变模板继承、成员函数重载

Question

我正在尝试使用可变参数模板重写模板类 http://docs.ros.org/hydro/api/rviz/html/c++/message__filter__display_8h_source.html 以用于多种消息类型。

我的第一个问题是如何使用可变参数模板重写下面的示例代码，以便它可以与任意数量的模板参数一起使用，而不仅仅是 2 个。

我在父类中需要什么：

• 每个模板类型的虚拟成员函数 processMessage
• 每个模板类型的每个 incomingMessage 的成员函数
• 每个模板类型的成员变量。 （稍后将成为 ROS 中该 MessageType 主题的订阅者）

因此，例如，如果使用 2 个模板类型调用，可变参数基类应编译为如下内容：

包括：

#include<string>
#include<sstream>
#include<iostream>
using namespace std;

工作代码（常用模板）：

template<class MessageType1,class MessageType2> class Parent{
public:

    Parent() : messages_received_(0){}

    virtual void processMessage(MessageType1 msg) = 0;
    virtual void processMessage(MessageType2 msg) = 0;

    void incomingMessage(MessageType1 msg){
        processMessage(msg);
        incr();
    }

    void incomingMessage(MessageType2 msg){
        processMessage(msg);
        incr();
    }

private:
    void incr(){
        cout<<"received "<<++messages_received_<<endl;;
    }

    MessageType1 sub1_;
    MessageType2 sub2_;

    int messages_received_;
};

不工作（可变参数）：

template<class... Elements> class Parent;
template<> class Parent<>{};

template<class Head, class... Tail> class Parent<Head, Tail...> : public Parent<Tail...> {
public:
    Parent() : messages_received_(0){}

    virtual void processMessage(Head msg) = 0;

    void incomingMessage(Head msg){
        processMessage(msg);
        incr();
    }

private:
    void incr(){
        cout<<"received "<<++messages_received_<<endl;;
    }

    Head sub1_;

    int messages_received_;
};

编译失败：

g++ variadic.cpp --std=c++0x
variadic.cpp: In function ‘int main()’:
variadic.cpp:52:33: error: invalid conversion from ‘int’ to ‘const char*’ [-fpermissive]
/usr/include/c++/4.6/bits/basic_string.h:485:7: error:   initializing argument 1 of ‘std::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::basic_string(const _CharT*, const _Alloc&) [with _CharT = char, _Traits = std::char_traits<char>, _Alloc = std::allocator<char>]’ [-fpermissive]

所以我猜想，不知何故，成员函数processMessage只编译为processMessage(std::string s)，而不是重载版本processMessage(int a)；

示例用法：

class Child : public Parent<std::string, int> {
public:
    void processMessage(std::string msg){
        cout<<"string: "<<msg<<endl;
    }

    void processMessage(int msg){
        cout<<"int: "<<msg<<endl;
    }
};

int main()
{
        Child myMfd;

        myMfd.incomingMessage(42);
        myMfd.incomingMessage("abc");

        return 0;
}

我该如何解决这个问题？

Answer 1

我还没有测试过这个，但它应该是这样的：

template<typename ...Args> class Parent;

template<> class Parent<> {

public:
    void incr();
    void incomingMessage() {}
};

template<typename MessageType, typename ...Args>
class Parent<MessageType, Args...> : public Parent<Args...> {

public:
    virtual void processMessage(MessageType msg)=0;

    using Parent<Args...>::incomingMessage;
    void incomingMessage(MessageType msg)
    {
        processMessage(msg);
        this->incr();
    }
};

这并不完美，您需要从前一个类“传播”incomingMessage，以便它在“顶级范围”中正确解析，因此需要根超类中的一个丑陋的incomingMessage()。再多做一些工作，可能也有办法解决这个问题。

Answer 2

问题是incomingMessage 在Parent 的一个特化中的声明隐藏了基类特化中的声明；因此，Child 类中唯一可用的重载是直接基类中的 string。

最简单的解决方案是向 Parent 添加 using 声明，以使所有重载可用：

using Parent<Tail...>::incomingMessage;

您还需要在“根”特化中声明来支持这一点：

template<> struct Parent<>{
    void incomingMessage(); // No need for a definition
};

您可能还想将messages_received_ 移动到“根”特化中，这样所有消息类型都有一个计数器，而不是每种类型都有一个计数器。如果您这样做，请记住它是一个从属名称，因此派生的专业化必须将其称为 this->messages_received_ 或 Parent<>::messages_received_。

Answer 3

Child 继承Parent<std::string, int>，它是从template <class... Elements> class Parent 实例化的。嗯，让我们看看编译器如何实例化它。

template<>
class Parent<int>
    : public Parent<>
{
    // ...
    virtual void processMessage(int msg) = 0;

    void incomingMessage(int msg)
    {
        processMessage(msg);
        incr();
    }
    // ...
};

template<>
class Parent<std::string, int>
    : public Parent<int>
{
    // ...
    virtual void processMessage(std::string msg) = 0;

    void incomingMessage(std::string msg)
    {
        processMessage(msg);
        incr();
    }
    // ...
};

class Child : public Parent<std::string, int>
{
    // ...

Parent<int>，grandparent 类，当然有void incomingMessage(int)，但是Parent<std::string>, int>，parent 类，有void incomingMessage(std::string)，它隐藏了@987654329 @。

那该怎么办？ - 只需通过“使用”它来取消隐藏超类的incomingMessage。

template<class Head, class... Tail>
class Parent<Head, Tail...>
    : public Parent<Tail...>
{
public:
    using Parent<Tail...>::incomingMessage;
    // ...

当然，虚拟根Parent 也应该有incomingMessage。

template <> class Parent<>
{
public:
    // to forbid call dummy `incomingMessage`.
    class dummy_ { private: dummy_() = delete; };
    void incomingMessage(dummy_);
};