C++：模板参数循环依赖答案

【问题标题】：C++: Template Parameter Cyclic DependencyC++：模板参数循环依赖
【发布时间】：2010-01-26 22:55:37
【问题描述】：

这更像是一个最佳实践问题，而不是一个语言问题，因为我已经有了一个可行的解决方案来解决 C++ 中常见的绊脚石。

我正在处理模板参数替换中的典型循环依赖问题。我有以下一对类：

template<class X>
class A { /* ... */ };

template<class X>
class B { /* ... */ };

我想将每一个实例化如下：

// Pseudocode -- not valid C++.
A<B> a;
B<A> b;

也就是说，我想将 A 绑定到 B，并将 B 绑定到 A。

我可以通过带有继承技巧的前向声明以粗略的方式解决问题：

class sA;
class sB;

class sA : public A<sB> { /* ... */ };
class sB : public B<sA> { /* ... */ };

但这带来了一系列问题，因为sA 和sB 确实不是A 和B。例如，如果不将A 的构造函数正确复制到sA 中，或者在代码周围以某种方式闪闪发光，我就无法调用它们。

我的问题是：处理这个问题的最佳实用方法是什么？这个问题有什么特别聪明的解决方案吗？

我同时使用 MSVC2008 和 G++，但欢迎使用具有编译器特定扩展的解决方案。

谢谢，

阿列克

【问题讨论】：

我会对需要的实际示例感兴趣，在我看来，循环类型依赖首先不应该存在。
gf，假设A类是服务器类，B类是客户端类，两者都符合标准协议，这样可能会有一组其他客户端/服务器类可以连接一起。例如，B 从 A 查询数据，A 向 B 发送事件。它们每个都有一个指向另一个的指针（例如，A 包含一个 B*，B 包含一个 A*），它们通过调用每个上的预定义方法进行通信其他。这就是它的使用方式，尽管存在这个问题，它仍然运行良好。我希望这会使案件更清楚。也欢迎对上述设计提出建议。谢谢
你需要重构。分解出通用的通信接口。
其次，你应该至少在一侧打破类型依赖。

标签： c++ templates coding-style circular-dependency

【解决方案1】：

如前所述，解决此问题的最佳实用方法是重构 - 通过解耦来打破依赖关系。

可能的选项包括：

使用虚方法的接口
静态接口（可能使用类型特征或概念检查）
在一侧或两侧使用回调（可能通过函子或信号缓和）

当您的需求突然发生变化时，这也会为您提供帮助。假设您在某些情况下需要一个特殊的server - 它当然应该支持您已经编写的所有客户端，您不想重写它们。或者在某些情况下您需要一些特殊的clients...
使用您的方法，这将需要重写双方，而解耦方法只需编写您需要更改的一方的修改版本。

例如与客户的静态方法：

template<class server>
class client {
    server& srv;
public:
    client(server& srv) : srv(srv) {};
    void work(const request& req) {
        srv.add_job(make_job(req));
    }
};

这里，client 甚至不需要知道 server 的具体类型 - 如果它没有成员函数 add_job(job&) 或兼容的东西，编译就会失败。
如果您想更正式，可以查看静态断言和概念检查。

【讨论】：

【解决方案2】：

由于模板的类型命名了它的所有参数，你不能有一个无限循环的参数化。

您可能（当然）只是试图同时向相反方向发送信息。这样做没有问题，但是您不能将信息封装在提供实现的类中。

template< class W > // define an abstract class to pass data
struct widget_traits {};

template<>
struct widget_traits< SpringySpring > { // specialize to put data in it
    struct properties { … };
    enum { boing = 3 };
};

template< class V >
struct veeblfetzer_traits {};

template<>
struct veeblfetzer_traits< VonNeumann > {
    typedef int potrzebie;
};

template< struct WT, struct VT > // pass info by using as argument
struct MyWidget { … };

template< struct VT, struct WT > // both ways
struct MyVeeblfetzer { … };

【讨论】：