确保模板类不是多态的？

Question

我最近在一个 C++ 库中工作，我正在设计一个模板类，出于效率和安全原因，该类需要特别是非多态的。为了确保以后我不会忘记这一点并意外破坏一切，我想我会成为一个好公民并为此添加一个静态断言。

我最初尝试过这样的事情：

template <typename T> class VirtualVerboten {
     ...

     static_assert(!std::is_polymorphic<VirtualVerboten>::value,
                   "This should not be polymorphic."); // Error!
};

这不会编译，因为在我使用 VirtualVerboten 时，它是一个不完整的类型。如果这是一个非模板类，我只需将 static_assert 放在类型之后：

class NonTemplateVirtualVerboten {
   ...
}
static_assert(!std::is_polymorphic<NonTemplateVirtualVerboten>::value,
              "This should not be polymorphic.");

但由于这是一个模板类，因此制作“模板static_assert”的类似想法是不合法的：

template <typename T> class VirtualVerboten {
     ...

};

template <typename T>              
static_assert(!std::is_polymorphic<VirtualVerboten>::value,
              "This should not be polymorphic."); // Error!

我想出的解决方案是在VirtualVerboten 中找到一个可能在模板实例化时使用的成员函数（特别是构造函数），然后将静态断言放入其中：

template <typename T> class VirtualVerboten {
     VirtualVerboten();
};

template <typename T>
VirtualVerboten<T>::VirtualVerboten() {
  static_assert(!std::is_polymorphic<VirtualVerboten>::value,
                "This should not be polymorphic."); // Yay!
  doSomeActualThingsAtRuntime();
}

这是可行的，只是它依赖于这个特定的构造函数将被实际调用并因此被实例化这一事实，如果有多个可以调用的构造函数则失败。

是否有一种“万无一失”的方法可以在此处添加此静态断言？我理解为什么原始代码会产生错误以及为什么不能有模板静态断言，所以这更像是“我错过了另一种方法吗？”而不是“这就是为什么你所做的不起作用。”

Answer 1

@JerryCoffin's comment 已经表明了它。最好的方法是在析构函数中使用static_assert。即

template <typename T> 
class VirtualVerboten {
public: 
  ~VirtualVerboten() {
    static_assert(!std::is_polymorphic<VirtualVerboten>::value,
                  "This should not be polymorphic.");
   }
};

由于析构函数只能为 1，因此可以保证在其对象实例化时检查 static_assert。

---

IMO，另一种优雅的方法是创建一个实用程序类并继承它，例如：

template<typename T>
struct NonPolymorphic
{
  ~NonPolymorphic() 
  { static_assert(!std::is_polymorphic<T>::value, "This should not be polymorphic."); }
};

template <typename T> 
class VirtualVerboten : NonPolymorphic<VirtualVerboten<T>>
{
  // ...
};

Answer 2

final 关键字是 C++14 的一项功能，它不允许继承类。如果类被继承，代码将无法编译。示例：

template <typename T>
class VirtualVerboten final {
  ...
}

如果有人试图继承它...

class Derived : public VirtualVerboten<int> {
  ...
}

编译器会抱怨