在另一个命名空间中定义符号答案

【问题标题】：Define a symbol in another namespace在另一个命名空间中定义符号
【发布时间】：2009-09-24 09:33:31
【问题描述】：

这是我的问题：在标题中我定义了一个结构模板type_to_string，它旨在定义一个与给定类型参数对应的字符串：

namespace foo {

    template <typename T>
    struct type_to_string
    {
        static const char * value;
    };
}

template <typename T>
const char * foo::type_to_string<T>::value = "???";

我还为字符串定义了一个默认值。

现在，我想使用宏来定义新类型：

#define CREATE_ID(name)                               \
struct name;                                          \
                                                      \
template<>                                            \
const char * foo::type_to_string<name>::value = #name;

问题是我希望宏可以在命名空间中使用，例如：

namespace bar
{
    CREATE_ID(baz)
}

这是不可能的，因为type_to_string<T>::value 必须定义在包含foo 的命名空间中。

这是我得到的编译错误：

[COMEAU 4.3.10.1] error: member "foo::type_to_string<T>::value [with T=bar::baz]"
cannot be specialized in the current scope

[VISUAL C++ 2008] error C2888: 'const char *foo::type_to_string<T>::value' :
symbol cannot be defined within namespace 'bar'
     with
     [
         T=bar::baz
     ]

奇怪的是，GCC 4.3.5（MinGW 版本）不会产生任何错误。

有没有人知道解决方法，可能是通过使用一些我不知道的查找规则（即在宏中声明 type_to_string 以便每个命名空间都有自己的版本，或类似的东西）？

【问题讨论】：

标签： c++ templates namespaces

【解决方案1】：

根据 C++ 标准 14.7.3/2：

应在模板所属的命名空间中声明显式特化，或者，对于成员模板，在其封闭类或封闭类模板是其成员的命名空间中。类模板的成员函数、成员类或静态数据成员的显式特化应在类模板所属的命名空间中声明。这样的声明也可以是一个定义。如果声明不是定义，则可以稍后在名称中定义特化- 显式特化被声明的空间，或者包含在其中的名称空间中已声明显式特化。

你可以这样写：

#define DECL_ID(name) \
struct name;                                          

#define CREATE_ID(name) \
template<>              \
const char * foo::type_to_string<name>::value = #name;

namespace bar { namespace bar2 {
    DECL_ID(baz)
} }
CREATE_ID(bar::bar2::baz)

或者

#define CREATE_ID(ns, name)     \
namespace ns { struct name; }   \
                                \
template<>                      \
const char * foo::type_to_string<ns::name>::value = #name;

CREATE_ID(bar, baz)

第三个选项是前两个的叠加。它允许在value 中使用非限定名称（如果需要）：

#define DECL_ID(name) \
struct name;                                          

#define CREATE_ID(ns, name) \
template<>              \
const char * foo::type_to_string<ns::name>::value = #name;

namespace bar { namespace bar2 {
    DECL_ID(baz)
} }
CREATE_ID(bar::bar2, baz)

【讨论】：

感谢标准中的段落，有确切的要求总是好的。关于您的第二个解决方案，实际上我已经在做：我有两个参数，一个用于定义命名空间，另一个用于类型。但是，我希望宏可以在另一个命名空间中使用，以免限制使用的命名空间的数量。我可以使用 1, 2, 3, ... 参数定义 CREATE_ID 宏来接受多个命名空间名称，但这会相当乏味。如果这是唯一的解决方案，我将没有太多选择……
为了记录，我最终使用 Boost.Preprocessor 将命名空间列表传递给宏。这样，名称可以包含在多个嵌套的命名空间中。

【解决方案2】：

这是我采用的解决方案，使用 Boost.Preprocessor：

#include <boost/preprocessor/seq/for_each.hpp>
#include <boost/preprocessor/seq/size.hpp>
#include <boost/preprocessor/repetition/repeat.hpp>

#define BEGIN_NS(r, _, elem)  namespace elem {
#define CLOSE_NS(z, n, _)     }
#define APPEND_NS(r, _, elem) elem::

#define CREATE_ID(ns_list, name)                         \
                                                         \
BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH(BEGIN_NS, ~, ns_list)              \
    struct name;                                         \
BOOST_PP_REPEAT(BOOST_PP_SEQ_SIZE(ns_list), CLOSE_NS, ~) \
                                                         \
template<>                                               \
const char * devs::type_to_string<                       \
    BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH(APPEND_NS, ~, ns_list)name     \
>::value = #name;

必须在这样的任何命名空间之外使用：

CREATE_ID((bar) (bar2), baz)

我必须定义一个宏来重复 n 次字符'}'，这似乎很奇怪，如果有人有更优雅的方法，请随时发表评论！

【讨论】：