特定基类的 C++ 类模板答案

【问题标题】：C++ class template of specific baseclass特定基类的 C++ 类模板
【发布时间】：2010-01-06 12:46:52
【问题描述】：

假设我有课程：

class Base{};

class A: public Base{
    int i;
};

class B:public Base{
    bool b;
};

现在我想定义一个模板类：

template < typename T1, typename T2 >
class BasePair{
    T1 first;
    T2 second;
};

但我想将其定义为只有 Base 类的后代可以用作模板参数。

我该怎么做？

【问题讨论】：

您需要更正模板语法。你的意思是A和B是私人派生的吗？

标签： c++ generics inheritance templates

【解决方案1】：

C++11 引入<type_traits>

template <typename T1, typename T2>
class BasePair{
static_assert(std::is_base_of<Base, T1>::value, "T1 must derive from Base");
static_assert(std::is_base_of<Base, T2>::value, "T2 must derive from Base");

    T1 first;
    T2 second;
};

【讨论】：

【解决方案2】：

更准确地说：

class B {};
class D1 : public B {};
class D2 : public B {};
class U {};

template <class X, class Y> class P {
    X x;
    Y y;
public:
    P() {
        (void)static_cast<B*>((X*)0);
        (void)static_cast<B*>((Y*)0);
    }
};

int main() {
    P<D1, D2> ok;
    P<U, U> nok; //error
}

【讨论】：

【解决方案3】：

C++ 还不允许直接这样做。您可以通过在类中使用STATIC_ASSERT 和type checking 来间接实现它：

template < typename T1, typename T2 >
class BasePair{
    BOOST_STATIC_ASSERT(boost::is_base_of<Base, T1>);
    BOOST_STATIC_ASSERT(boost::is_base_of<Base, T2>);
    T1 first;
    T2 second;
};

【讨论】：

我不希望参数只是具有相同的基类 - 我希望它们具有我的特定类 Base 作为基类
关键字是“还”。为了其他从搜索引擎到达这里的人的利益，static_assert 和 is_base_of 毕业到 C++11 中的官方语言功能。它们生成的代码比公认的答案更直观/更不可怕。

【解决方案4】：

这是一个很好的问题！在通过link 进行研究时，我想出了以下内容，诚然，这与那里提供的解决方案没有太大区别。每天学习一些东西...检查！

#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/static_assert.hpp>

using namespace std;

template<typename D, typename B>
class IsDerivedFrom
{
  class No { };
  class Yes { No no[3]; };

  static Yes Test(B*); // declared, but not defined
  static No Test(...); // declared, but not defined

public:
  enum { IsDerived = sizeof(Test(static_cast<D*>(0))) == sizeof(Yes) };
};


class Base
{
public:
    virtual ~Base() {};
};

class A : public Base
{
    int i;
};

class B : public Base
{
    bool b;
};

class C
{
    string z;
};


template <class T1, class T2>
class BasePair
{
public:
    BasePair(T1 first, T2 second)
        :m_first(first),
         m_second(second)
    {
        typedef IsDerivedFrom<T1, Base> testFirst;
        typedef IsDerivedFrom<T2, Base> testSecond;

        // Compile time check do...
        BOOST_STATIC_ASSERT(testFirst::IsDerived == true);
        BOOST_STATIC_ASSERT(testSecond::IsDerived == true);

        // For runtime check do..
        if (!testFirst::IsDerived)
            cout << "\tFirst is NOT Derived!\n";
        if (!testSecond::IsDerived)
            cout << "\tSecond is NOT derived!\n";

    }

private:
    T1 m_first;
    T2 m_second;
};


int main(int argc, char *argv[])
{
    A a;
    B b;
    C c;

    cout << "Creating GOOD pair\n";
    BasePair<A, B> good(a, b);

    cout << "Creating BAD pair\n";
    BasePair<C, B> bad(c, b);
    return 1;
}

【讨论】：

【解决方案5】：

class B
{
};
class D : public B
{
};
class U
{
};

template <class X, class Y> class P
{
    X x;
    Y y;
public:
    P()
    {
        (void)static_cast<X*>((Y*)0);
    }
};

【讨论】：

请解释一下.. 这如何保证模板参数是 B 的后代？
当你实例化模板 P ok;编译器将尝试使用 static_cast 模板函数将 D 类型指针转换为 B 类型指针。这可以正常工作，但在 P nok 的情况下；此转换失败，您将收到编译器错误（错误 C2440: 'static_cast' : cannot convert from 'U ' to 'B'）。此外，这不会有任何运行时影响（代码并不慢）。它是静态或编译时类型检查。

【解决方案6】：

首先，修正声明

template < class T1, class T2 >
class BasePair{
    T1 first;
    T2 second;
};

然后，您可以在基类中声明一些私有函数 Foo();并告诉 Base 类有 BasePair 作为朋友；然后在朋友构造函数中你只需要调用这个函数。这样，当有人试图将其他类用作模板参数时，您将得到编译时错误。

【讨论】：

“修正声明”——你也一样。 ;-)

【解决方案7】：

在未知（雅虎）建议的答案中，实际上不需要将类型 X 和 Y 的变量作为成员。这些行在构造函数中就足够了：

static_cast<B*>((X*)0);
static_cast<B*>((Y*)0);

【讨论】：