模板可能不是“虚拟的”

Question

鉴于下面的代码，编译器会显示一条指向error: templates may not be ‘virtual’ 的消息。有人对如何解决这个错误有建议吗？

template < class FOO_TYPE>
class CFoo{
    public:
        ...
        template < class BAR_TYPE >
        virtual void doSomething( const CBar<BAR_TYPE> &); // here's the error
        ...
        virtual ~CFoo();
    protected:
        MyClass < FOO_TYPE > * m_pClass;
};

template < class FOO_TYPE >
template < class BAR_TYPE >
void CFoo<FOO_TYPE>::doSomething( const CBar<BAR_TYPE> & refBar ){
    ...
}

Answer 1

了解为什么这是非法的最简单的原因是考虑 vtable。当然，这只是一种常见的实现，其他的也是允许的。但是 C++ 中的所有 virtual 函数都设计为可以使用 vtable 实现。

现在，CFoo<int> 的 vtable 中有多少条目？ doSomething<float> 有条目吗？还有doSomething<float*>？还有doSomething<float**>？诸如此类的模板允许生成无限的函数集。通常这没问题，因为您只使用有限子集，但对于虚函数，这个子集是未知的，因此 vtable 需要是无限的。

现在，您可能真的只想要 vtable 中的一个条目。在这种情况下，你可以这样写：

template < class FOO_TYPE, class BAR_TYPE>
class CFoo{
    public:
        ...
        virtual void doSomething( const CBar<BAR_TYPE> &); // now OK.
        ...
        virtual ~CFoo();
    protected:
        MyClass < FOO_TYPE > * m_pClass;
};

这意味着CFoo<int, float> 的vtable 将有一个条目，即doSomething(float const&)。

Answer 2

您可以使用我们在 Symbian 中所说的“模板设计模式”。这是示例代码，可以让您了解一下：

class Base {
public:
        virtual int DoSomething() = 0;
protected:
        Base();
};

class IntermediateBase : public Base {
protected:
        IntermediateBase(void* aSomeParam, void* aArg)
        : iSomeParam(aSomeParam)
        , iArgs(aArg) 
        {}

        virtual int DoSomething() = 0;
protected:
        void* iSomeParam;
        void* iArgs;
};

template <class TYPE, class INPUT>
class ConcreteClass : public IntermediateBase {
        typedef int (TYPE::*MemberFuncPtr)(const INPUT&);
public:
        ConcreteClass(TYPE& aCommandType, 
                      INPUT& aArgumentsToCommand,
                      MemberFuncPtr aMFP)
        : IntermediateBase(static_cast<TYPE*>(&aCommandType),
                           static_cast<INPUT*>(&aArgumentsToCommand) )
        , iMFP(aMFP)
        {}

        virtual int DoSomething()  // VIRTUAL AND INLINE Note - dont make it 
                                   // virtual and inline in production if 
                                   // possible to avoid out-of-line copy   
        {
            return static_cast<TYPE*>(iSomeParam)->*ConcreteClass::iMFP)
                           (*(static_cast<INPUT*>(iArgs));
        }
private:
        MemberFuncPtr iMFP;
}; 

Answer 3

如果您确实需要将此方法设为虚拟，请考虑将CBar<> 设为多态并传递未模板化的基类型。

编辑：像这样：

// non-templated base class
class BarBase
{
 // common methods go here..
};

template <typename BAR_TYPE>
class CBar : public BarBase
{
 // implement methods from BarBase ...
};

template < class FOO_TYPE>
class CFoo{
    public:
        ...
        // now we take the base type, and this method does not need to be a template
        virtual void doSomething( BarBase const* ptrBar );
        ...
        virtual ~CFoo();
    protected:
        MyClass < FOO_TYPE > * m_pClass;
};

template < class FOO_TYPE >
void CFoo<FOO_TYPE>::doSomething( BarBase const* ptrBar ){
..
}

Answer 4

嗯，错误信息很清楚。 Member function templates can't be virtual。如何解决这个问题取决于您的问题，但最简单的做法是将成员函数设为非虚拟并重新考虑您的设计。