基于模板的设计意见答案

【问题标题】：Template based design opinion基于模板的设计意见
【发布时间】：2015-07-17 14:31:01
【问题描述】：

我有这个特殊情况，需要对某些设计方面的一些意见。

基本上，我已经定义了类（代表不同空间中的位置），并且这些类之间没有具体的关系。

所以，我设计了一个基于模板的插值器，它可以处理当前可用的位置表示类。

差不多，

template<typename TPoint>
class Interpolator
{
 .....

some function
{
TPoint::CalculateCriticalAxis(point);
}
}

如您所见，所有位置类中都定义了一些静态函数，可以在插值器内部访问。所以，现在既然其他人需要使用插值器并定义一个新的位置（点）类，就必须知道他需要通过查看代码来定义它们，因为没有位置的基类。问题是我如何设计一个基类，它还包含用户必须覆盖的静态方法。据我了解，静态方法不能被覆盖。那么，如果有人想定义一个新的位置（点）类，那么强制实现它们的最简单方法是什么。我不想重新设计它，因为有一些不是我的遗留职位类，它们在某种意义上是不相关的。谢谢！

【问题讨论】：

您要求的内容类似于 C++ 语言未来版本的概念提案。在该空间中提供功能的库是boost Concept Checks。或者 - 对于更简单但功能较弱的解决方案 - 您可以使用 check for static member 和 static_assert。
谢谢。我会调查的。另外，假设我不打算让其他人定义新的位置类，那么以这种方式设计它是在 OOP 中，或者我应该更上一层楼并为已经可用的类引入一个基类。
与does-static-polymorphism-make-sense-for-implementing-an-interface相关。
“以这种方式设计它是在 OOP 中”？ - 我不会真正称其为 OOP 设计......您使用的是静态多态性，并且只使用一个类来对静态函数进行分组 - 没有继承、多态性、封装。无论如何，也没有什么特别的理由应该将 OOP 用作某种目标或标准。我没有看到引入基类的任何特殊原因 - 大多数人只是使用文档组合并让编译失败，如果提供不适当的 TPoint 类作为模板参数......一个或两个静态断言已经大扫除。
简单的方法（但当然不是最好的）是以某种方式记录它。我想没有人会在不查看示例或文档的情况下使用某些库。即使有人尝试用错误的点类型编译它，他也会收到错误error: ‘check’ is not a member of ‘point2_t’ TPoint::check(p);。但是，最好使用其他人建议的某种检查。

标签： c++ class oop templates virtual

【解决方案1】：

使用静态成员函数，定义为已删除。 [[deprecated( "message" )]] 属性允许您在有人尝试访问缺少的实现时打印错误消息。

// May be, but doesn't need to be a template.
struct base_interface {
    // Likewise, this could be templated.
    [[deprecated( "Derived class must override calculation." )]]
    static value_type calculate_something() = delete;

    // "Public" interface, in the vein of the non-virtual idiom (NVI).
    // This must be a template, and it can't be a member - it's a friend.
    template< typename derived >
    friend value_type something_of( derived const & o )
        { return o.calculate_something(); }
};

众所周知的“duck typing”弱点是用户可能不会尝试访问缺失的实现。这是一个不同的问题。任何解决方案都相当于访问适当派生类的所有方面。

基类可以做到这一点，但要小心，因为有一些问题：

派生类在其基类的定义中将是不完整的。但是，它会在基类的成员函数的定义中是完整的。
应该验证是否存在完整的派生类实现，但您实际上并不想实例化派生类模板的所有部分，更不用说将其链接到二进制文件中了。 “过多”的使用会分别增加编译时间和可执行文件大小。

一种解决方案是在 CRTP 基类构造函数中使用 static_assert 和 decltype。

// CRTP template, derived class must pass itself to base.
template< class derived >
class base_interface {
    base_interface() {
        static_assert ( std::is_same< decltype( derived::calculate_something() ),
                                      typename derived::value_type >::value,
            "derived class is missing calculate_something" );
    }

    // Just enough to allow the static_assert condition to evaluate as false.
    static struct invalid calculate_something();
    typedef void value_type;
};

http://coliru.stacked-crooked.com/a/b2c5f9bf8ed58a09

请注意，这是与第一个完全不同的解决方案。这可以防止 CRTP 基础被简单地默认构造，但这是一个相当小的代价。或者，您可以将static_asserts 放在一个肯定可以访问的不同函数中，并保留微不足道的默认构造函数。

【讨论】：