派生类模板的显式特化答案

【问题标题】：Explicit Specialization of a Derived Class Template派生类模板的显式特化
【发布时间】：2020-07-13 01:15:23
【问题描述】：

我有一个实现许多功能的类模板。当声明特定类型时，我还希望能够添加此类的专用版本，该版本只有少数功能覆盖基类的功能。我知道我可以通过一个类模板和它的显式特化来实现这一点。不过我也想：

具有唯一命名的显式特化，类似于如何唯一命名基类和派生类。
从实例化的Derived 对象调用Base 函数，可以在Derived 函数内部，也可以如下使用obj1.Foo 显式调用

这是我正在尝试制作的（简化的）示例代码：

在 myClasses.h 中

template<typename T>
class Base
{
  public: 
    void Foo (T& input);
    virtual void Bar (T& input);
}

template<>
class Derived : public Base<int>
{
  public: 
    void Bar (int& input) override;
}

在 myClasses.cpp 中

template<typename T>
Base::Foo(T& input) { // Do something generic }

template<typename T>
Base::Bar(T& input) { // Do something generic }

template<>
Derived::Bar(int& input) { // Do something int-dependent }

在 main.cpp 中

int main()
{
  Base<int> obj1 = new Derived();
  obj1.Foo(input);                  // Runs Base::Foo
  obj1.Bar(input);                  // Runs Derived::Bar
}

但是，此代码失败并出现 explicit specialization of non-template Derived 错误等。我已经阅读了很多 StackOverflow 线程来让我走到这一步，但我还没有找到任何可以帮助我进行编译的东西。所以我的问题是：

是否可以通过这种方式将类模板与类继承结合起来？
为什么编译器将派生类标记为非模板，尽管我明确使用了该关键字？
什么是使该代码工作的正确语法？（假设我正在尝试做的事情是可能的）

编辑： 按照 HTNW 的建议，我可以通过删除 template<> 前缀将 Derived 变为常规类。这将允许一切编译到obj1.Foo(input)。实例化的 Derived 类似乎无法找到或访问基 Foo 函数。

【问题讨论】：

您没有Derived 模板，只有专业化。需要有一个模板来专门...
为什么你不能只制作Derived...而不是模板？ class Derived : public Base<int> { ... };。将模板与继承“结合”的唯一方法对我来说有意义，然后使用类型特征通过选择T:template<typename T> impl_for { using type = Base<T>; }; template<> impl_for<int> { using type = Derived; }; 来查找派生类。
@Matt ？您的意思是您未能构造Derived 类型的对象吗？那是因为new Derived() 没有Derived 类型：它在堆上分配Derived，在那里构造它，并返回指向它的Derived*。修复，从最差到最好：Base<int> *obj1 = new Derived();、std::unique_ptr<Base<int>> obj1 = std::make_unique<Derived>();、Base<int> &&obj = Derived();。请注意，第一个泄漏内存。这就是为什么你不应该使用new。
@Matt Base 的特化可以是，例如，template<> Base<int>。这使您可以替换 Base 的定义，据说比一般模板提供的更适合整数。这对类模板很少有用，但有时对函数模板有用。
@ravnsgaard 恰恰相反——它对类更有用（例如，参见特征），但通常不建议专门化函数模板（重载是首选）。

标签： c++ templates template-specialization explicit-specialization

【解决方案1】：

感谢 ravnsgaard 和 HTNW 提供的有用建议，帮助我找到了解决方案。关键是从Derived 类中删除template<> 关键字（因为我希望它是一个类而不是类模板）并在源文件末尾声明Base<int>。所以工作代码如下所示：

在 myClasses.h 中

template<typename T>
class Base
{
  public: 
    void Foo (T& input);
    virtual void Bar (T& input);
}

class Derived : public Base<int>
{
  public: 
    void Bar (int& input) override;
}

在 myClasses.cpp 中

template<typename T>
Base::Foo(T& input) { // Do something generic }

template<typename T>
Base::Bar(T& input) { // Do something generic }

Derived::Bar(int& input) { // Do something int-dependent }

template class Base<int>; // VERY IMPORTANT.

在 main.cpp 中

int main()
{
  Base<int> &&obj1 = Derived();
  obj1.Foo(input);                  // Runs Base::Foo
  obj1.Bar(input);                  // Runs Derived::Bar
}

特别是，如果 myClasses.cpp 末尾没有 template class Base<int>; 声明，对 obj1.Foo 的调用将失败，并出现错误，抱怨 Derived 没有这样的功能。

【讨论】：