问题重构奇怪地重复出现的模板模式

Question

以下代码在 g++ 4.6.1 上编译失败：

template<class Base>
struct GetBase {
  Base * getBase() {
    return static_cast<Base *>(this);
  }
};

template<class Derived>
struct Parent : private GetBase<Derived> {
  using GetBase<Derived>::getBase;
  int y() {
    return getBase()->x();
  }
};

struct Child : public Parent<Child> {
  int x() {
    return 5;
  }
  int z() {
    return y();
  }
};

有错误

In member function ‘Base* GetBase<Base>::getBase() [with Base = Child]’:
    instantiated from ‘int Parent<Derived>::y() [with Derived = Child]’
    instantiated from here
error: ‘GetBase<Child>’ is an inaccessible base of ‘Child’

将 static_cast 更改为 reinterpret_cast 将使代码能够编译，并且在这种情况下可以正常工作，但我想知道这是否在所有情况下都是可接受的解决方案？即，指向基类的指针是否与此不同？我假设如果父母有数据成员，这可能会发生多重继承？如果GetBase是第一个超类，是否保证this指针相等？

Answer 1

我想知道这是否在所有情况下都是可接受的解决方案？

没有。（见下文）

是否有过指向基类的指针与 this 不同的情况？

是的。

• 使用多重继承，不能期望基类具有相同的地址。

• 根据编译器的不同，具有 vtable 指针的派生类可能与没有 vtable 指针的基类具有相同的this。

当显式向上转换为基时，static_cast 是适当的 C++ 转换。

Answer 2

一个好问题；这让我对static_cast有了新的认识。

我认为以下代码实现了您想要的：为 CRTP 提供了一个基类，该基类具有一个将 this 强制转换为 Derived 类型的成员函数，但只允许该基类的直接后代访问它。它使用 GCC 4.3.4 (tested at ideone) 和 Clang（在 llvm.org 测试）编译。抱歉，我忍不住更改了让我感到困惑的名称。

#include <iostream>

template<class Derived>
class CRTP {
protected:
  Derived * derived_this() {
    return static_cast<Derived *>(this);
  }
};

template<class Derived>
struct Parent : public CRTP<Derived> {
private:
  using CRTP<Derived>::derived_this;
public:
  int y() {
    return derived_this()->x();
  }
};

struct Child : public Parent<Child> {
  int x() {
    return 5;
  }
  int z() {
    return y();
  }
};

int main() {
  std::cout << Child().z() << std::endl;
  return 0;
}

这个变体之所以有效，是因为继承是公共的，它支持将指向派生类的指针标准转换为指向基类的指针，以及使用 @ 进行逆转换（从基类到派生类） 987654325@，这是 CRTP 需要的。您的代码中的私有继承禁止这样做。所以我公开了继承，更改了要保护的方法，并在Parent 中通过将using 声明放入私有部分来进一步限制访问。