基成员函数的所有重载都可以被单个模板化成员函数覆盖和转发吗？

Question

我正在尝试创建一个模板包装类，该类继承自其模板参数，并一次性覆盖特定基成员函数的所有重载。这是一个例子：

#include <cassert>
#include <string>   
#include <utility>

template <class T>
class Wrapper: public T {
public:
  template <typename... Args>
  Wrapper<T>& operator=(Args&&... args) {
    return this_member_fn(&T::operator=, std::forward<Args>(args)...);
  }

private:
  template <typename... Args>
  Wrapper<T>& this_member_fn(T& (T::*func)(Args...), Args&&... args) {
    (this->*func)(std::forward<Args>(args)...);
    return *this;
  }   
};

int main(int, char**) {
  Wrapper<std::string> w;
  const std::string s("!!!");
  w = s;
  assert(w == s);
  w = std::string("???");
  assert(w == std::string("???"));
  return 0;
}

这个想法是Wrapper<T>::operator= 的模板将在编译时根据其参数选择正确的 T::operator=，然后转发这些参数。如果我用

构建

gcc -std=c++11 -W -Wall -Wextra -pedantic test.cpp -lstdc++

我从 gcc 收到以下投诉：

test.cpp: In instantiation of ‘Wrapper<T>& Wrapper<T>::operator=(Args&& ...) [with Args = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}; T = std::basic_string<char>]’:
test.cpp:26:24:   required from here
test.cpp:10:69: error: no matching function for call to ‘Wrapper<std::basic_string<char> >::this_member_fn(<unresolved overloaded function type>, std::basic_string<char>)’
test.cpp:10:69: note: candidate is:
test.cpp:15:15: note: Wrapper<T>& Wrapper<T>::this_member_fn(T& (T::*)(Args ...), Args&& ...) [with Args = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}; T = std::basic_string<char>]
test.cpp:15:15: note:   no known conversion for argument 1 from ‘<unresolved overloaded function type>’ to ‘std::basic_string<char>& (std::basic_string<char>::*)(std::basic_string<char>)’
test.cpp: In member function ‘Wrapper<T>& Wrapper<T>::operator=(Args&& ...) [with Args = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}; T = std::basic_string<char>]’:
test.cpp:11:3: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]

第 26 行是 w = std::string("???");，第 15 行是 this_member_fn 的声明，所以编译器认为 func (=std::string::operator=) 的类型似乎不是它所期望的类型。

有没有办法像我一样使用模板化的operator=，而不是单独覆盖基类中的每个operator=？

Answer 1

如果您打算在现场使用它，则无需获取会员的地址。这也让您免去了寻找要选择哪个重载版本的问题。

template<
    typename U
    , typename std::enable_if<
        std::is_assignable<T&, U>::value
        , int
    >::type = 0
>
Wrapper& operator=(U&& u)
{
    static_cast<T&>(*this) = std::forward<U>(u);
    return *this;
}

强烈建议使用约束（通过std::enable_if 进行的SFINAE 测试），否则尝试将Wrapper<int> 分配给int 时，像Wrapper<int> w, v; w = v; 这样简单的事情会失败。有了约束，特殊成员Wrapper& operator=(Wrapper const&); 将被正确选择。

Answer 2

有几个std::string::operator=s，所以表达式&T::operator= where T = std::string 不会导致指向成员函数的指针。

Answer 3

不，function template can never be virtual，所以不能覆盖任何东西。

但是你可以有一个非虚拟函数模板（所以它不会覆盖任何东西），它可以通过显式限定名称来调用基类函数：

this->T::operator=(std::forward<Args>(args)...);
return *this;

（this-> 在此处实际上是不必要的，但为了清楚起见将其包括在内。）

这将通过重载决议选择正确的函数，而您的带有&T::operator= 的版本并没有明确地命名单个重载，所以不是单个函数的地址（T::operator= 命名整个重载集和重载集不是 C++ 中的一等对象，因此不能传递给函数。）

它不能返回那个表达式，因为基类的赋值运算符没有返回正确的类型。您可以使用static_cast<Wrapper&>(...)，但返回*this 会更容易。