是否可以从具有派生自特化类型的类型的特化类派生和“重新特化”？答案

【问题标题】：Is it possible to derive from and "respecialize" a specialized class with a type that derives from the specializing type?是否可以从具有派生自特化类型的类型的特化类派生和“重新特化”？
【发布时间】：2014-06-25 10:28:25
【问题描述】：

简化问题

我有以下几点：

class Foo {};
class Bar : public Foo {};

template <class T>
class TemplatedClass   : public T {};
class SpecializedClass : public TemplatedClass<Foo> {};

我需要一个新课程，

class RespecializedClass : public TemplatedClass<Bar> {};

但是这个新类在各方面都与SpecializedClass 相同，只是它专门针对Bar，一个派生自Foo 的类。可以简单地复制粘贴SpecializedClass，但是我必须维护两个应该相同的代码行。

有没有办法从SpecializedClass派生RespecializedClass，但进一步将模板数据类型特化为子数据类型？

原始问题（更接近我的实际问题）

我得到了以下类层次结构：

class X {};

class A {};

template <class T>
class B : public T, public A {};

class C : public B<X> {};

class D : public C {};

我无法触及X、A、B、C 和D 背后的任何来源。我只能从它们派生和扩展。

现在，我从X 派生了一个新类——称之为小写x。（我通常不会在一个设置中使用X 和x，但在这种情况下，视觉相似性在这种情况下很有帮助。）

class x : public X {};

我需要的是一个与D 相同的类，但模板是x 而不是X。

当然，我可以简单地复制粘贴 C 和 D 并将它们专门用于 x，如下所示：

class c : public B<x> {};
class d : public c {};

但是每当C 和D 被修改时，我都必须维护这个代码行。

有没有办法做类似的事情

class d : public D, public B<x> {};

要在层次结构中“重新专门化”模板的数据类型？

注意

无需阅读本段；事实上，它可能比启发更令人困惑。 我需要在x 而不是X 上模板化d 的原因是x 和X 封装了数据库表，而B 有被写来更新它模板化的任何表。为了更接近事实，我正在使用的基础架构为我们所有的数据库表自动生成封装类。在数据库字典中，可以配置从另一个表继承所有字段和键的“派生”表，然后使用附加字段和键扩展该表。基础设施不仅为这些“派生”表自动生成封装类，而且实际上将它们表示为它们各自父类的派生类。所以，事实上，我实际上并不是在编码 x——它是为我自动生成的，作为X 的子类。现在我可以更准确地说，我需要的是一个类，它可以执行所有操作 D 确实，但在数据库表x 上操作，而不是X。

【问题讨论】：

您为什么不想使用一个类型参数 (class T) 制作 C 和 D（或其副本）类模板？
不幸的是，X、A、B、C 和 D 都是我公司基础架构的一部分。我可以派生和扩展这些类，但不能修改它们。除非我误会你了。
所以，从本质上讲，您希望 d 和 D 从同一个接口派生，以便能够在某些算法中使用 d 代替 D？
@didierc - 我认为这是一种有效的表达方式。但我不仅想要相同的界面，还想要相同的代码。也就是说，任何适用于X 的代码也应该适用于x，对吧？我实际上不需要修改D 的代码。我只需要T 是专门的，因为B 中有一些代码（同样，我无法触及）如果它专门用于X，它将写入一个数据库表，或者如果它专门用于另一个数据库表x。（有关详细信息，请参阅注释。）
任何代码在 d 和 D 上工作的唯一方法是它们共享相同的祖先（也可以是任何一个类）并且该代码在那个共同的祖先上工作。由于您的框架不关心表“共性”，并且您无法在 C++ 中开箱即用（afaik）：您必须实现一个适配器类，该类将公开通用接口并包装 D 或 d，或者编写模板该界面上的代码。

标签： c++ templates inheritance template-specialization derived-class

【解决方案1】：

有没有办法从 SpecializedClass 派生 RespecializedClass，但进一步将模板数据类型特化为子数据类型？

否。至少，没有你不能触及SpecializedClass 的实现的约束。如果你可以改变它，你应该像这样改变它：

旧代码：

template <class T>
class TemplatedClass   : public T {};
class SpecializedClass : public TemplatedClass<Foo> {};

新代码：

template <class T>
class TemplatedClass   : public T {};
template<type Base = Foo> // << HERE
class SpecializedClass : public TemplatedClass<Base> {};

由于您无法做到这一点，因此您有以下可能性：

滚动你自己的SpecializedClass：如你所说，将SpecializedClass复制到你自己的专业中（类似于上面的“新代码”，然后添加：using RespecializedClass = SpecializedClass<Bar>;）。然后，使用新的 SpecializedClass 维护所有代码（直接将其称为 RespecializedClass？:)）并忽略原始库提供的代码。不过，您必须将原始代码中的修复和补丁传播到您自己的副本中:(
向公司的原始维护人员提出补丁，说明您的具体需求。如果您为Base 提供默认模板参数，则整个公司的客户端代码无需任何更改即可工作。

【讨论】：

我制作了一个我无法触摸的代码的本地副本，只是为了尝试这个解决方案。但是我遇到了一些问题。首先，我认为您的意思是typename，而不是type？其次，我现在只修改一行——以前是class SpecializedClass : public TemplatedClass<Foo>——现在是template<typename Base = Foo> class SpecializedClass : public TemplatedClass<Base>。但是我得到编译错误，“错误：没有为模板提供参数。”，在这些行：const char *SpecializedClass::className = "SpecializedClass";。是不是因为模板类不能有静态成员？
你必须像这样实例化静态成员：template<typename Base> const char * SpecializedClass<Base>::className = "SpecializedClass";.

【解决方案2】：

如果您的目标是最大程度地减少代码重复，我认为最简单的方法是将您的可共享代码编写为模板，而无需干预您的 ORM 库继承树。您的模板将能够对它们操作的类型做出您需要的假设（界面类似于D 之一）。

现在，关于问题的简化陈述，如果您希望重新专门化的类的方法在 TemplatedClass 中声明为虚拟，那么从 TemplatedClass<Bar> 和 SpecializedClass 手动派生应该不是问题SpecializedClass，并做正确的内部管道。否则，您将无法使用RespecializedClass 代替SpecializedClass。剩下的解决方案是为这些创建一个适配器类，并为适配器编写代码，或者使用本文开头的模板化代码解决方案。

【讨论】：

感谢您的见解！还在考虑。
谢谢，我明白你的意思。我的印象是某些东西必须是可能的（这是模板效果）。我也会考虑的。

【解决方案3】：

鉴于您的层次结构：

class X {};
class A {};
template <class T> class B : public T, public A {};
class C : public B<X> {};
class D : public C {};

你可以让 B 的每个子类也成为一个类模板：

template <class T> class CT: public B<T> {};
template <class T> class DT: public C<T> {};

类模板CT 和DT 由您控制，因此您可以将它们专门用于T==x。只是为了测试，定义一些与旧类 C 和 D 相同的模板别名：

using class CX = C<X>; // equal to your old C
using class DX = D<X>; // equal to your old D

然后你需要另外两个 typedef 来获得你需要的类：

using class Cx = C<x>;
using class Dx = D<x>;

【讨论】：