确保派生类实现静态方法

Question

我想确保派生类实现特定的静态方法。我认为这样做应该可以使用static_assert、std::is_same、decltype、CRTP，也许还可以使用SFINAE。但是，到目前为止，我发现 similar code 相当复杂，而且我似乎还没有完全理解它，这使我无法根据自己的需要采用它。

到目前为止我尝试的是这个

template <class T>
class Base 
{
    static_assert(std::is_same<decltype(T::foo(1)), int>::value, "ERROR STRING");
};

class Derived : public Base <Derived>
{
public:
    static int foo(int i) { return 42; };
};

但是，它不会编译告诉我，即使该方法正确实现，Derived 也没有名为 foo 的元素。此外，在 static_assert 内部的表达式中为 foo 提供实际参数感觉不对。

搜索 SO 揭示了一个类似的问题，最终将我引向 this piece of code，在那里检查了一个类型是否有方法 begin() 和 end() 返回迭代器。因此，我尝试根据需要采用此代码。

template <class T>
class Base 
{
    template<typename C>
    static char(&g(typename std::enable_if<std::is_same<decltype(static_cast<int(C::*)(int)>(&C::foo)), int(C::*)(int)>::value, void>::type*))[1];

    template<typename C>
    static char(&g(...))[2];

    static_assert(sizeof(g<T>(0)) == 1, "ERROR STRING");
};

但由于断言触发，此代码无法编译。

所以我的问题是

1. 为什么编译器在我的第一个示例中找不到 Derived::foo？
2. 示例代码中的typename C::const_iterator(C::*)() const 究竟是什么意思？它不是一个返回 C::const_iterator 并且不带参数的 const 函数吗？ C::* 到底是什么意思？那么为什么int(C::*)(int) 在我的情况下是错误的呢？
3. 如何正确解决我的问题？

我正在使用 MSVC 12，但如果可能，代码应该是可移植的。

Answer 1

这是使用 CRTP 时的常见问题：Base<Derived> 在Derived 的碱基列表中遇到它时被实例化，此时Derived 还不是一个完整的类型，因为其余的它的声明还没有被解析。有各种解决方法。对于static_assert，您需要延迟断言的实例化，直到Derived 完成。一种方法是将断言放入您知道必须实例化的 Base 的成员函数中 - 析构函数始终是一个不错的选择 (Live at Coliru)：

template <class T>
class Base 
{
public:
    ~Base() {
        static_assert(std::is_same<decltype(T::foo(1)), int>::value, "ERROR STRING");
    }
};

class Derived : public Base<Derived>
{
public:
    static int foo(int) { return 42; };
};

解决问题 #2：C::* 是“指向类 C 成员的指针”的语法。所以int(*)(int) 是“指向函数的指针，采用单个int 参数并返回int”，int(C::*)(int) 类似地“指向C 的成员函数的指针，采用单个int 参数并返回int 。”怪物

typename C::const_iterator(C::*)() const

将转换为“指向C 的常量成员函数的指针，不带参数并返回C::const_iterator”当然typename 是必需的，以表明依赖名称C::const_iterator 是一种类型。