虚拟模板变通办法答案

【问题标题】：Virtual Template Workarounds虚拟模板变通办法
【发布时间】：2011-09-12 11:23:45
【问题描述】：

我有一个名为MyContainer 的模板容器类。 MyContainer 定义了诸如Get()、Set() 等方法来访问单个元素。我想将一个位域类实现为MyContainer<char>，其中每个char 元素包含CHAR_BIT 位数。但是，为了允许用户对单个位而不是整个字节进行操作，我必须将 Get() 和 Set() 设为虚拟，这是非法的。有哪些替代方案？

我想在派生类中定义GetBit() 和SetBit()，但这会违反里氏替换原则。（想想SortMyContainer() 函数。）

编辑：这是一个简化的例子：

template <typename Datatype>
struct MyContainer
{
    virtual Datatype Get();
};

template <typename Datatype> // Error: Templates may not be virtual.
virtual Datatype MyContainer<Datatype>::Get() // EDIT: The problem was on this line.  The "virtual" keyword should only appear with the function declaration.
{
    // ...
}

【问题讨论】：

我可以向您介绍 NVI 模式或模板方法吗？见gotw.ca/publications/mill18.htm。 STL 通常是在该原则之后实施的。

标签： c++ oop templates inheritance virtual

【解决方案1】：

不违法，只有模板虚成员函数才是。

// valid
template<typename T> class MyContainer {
    virtual void set(const T &) = 0;
}

// not valid
class MyContainer {
    template <typename T> virtual void set (const T &) = 0;
}

如果我弄错了，请考虑放置代码示例。

在添加示例代码后进行编辑：

template <typename Datatype>
virtual // <-- nope, not here
Datatype MyContainer<Datatype>::Get()
{
    // ...
}

virtual 只是类体内声明的一部分。这应该是有效的：

template <typename Datatype>
Datatype MyContainer<Datatype>::Get()
{
    // ...
}

但是，请注意定义必须在模板实例化时可见。所以要么把它也放在头文件中（或者放在一个额外的头文件中，然后将它包含到你的真实头文件中），或者把它放在类体中。

（现在请不要提及exported 模板，你和我都非常了解它们，但它们并不是一个初学者主题，并且在下一个标准中已弃用）

【讨论】：

虽然成员函数是模板；他们在返回值和参数中使用类的模板参数。
@Maxpm：这无关紧要。如果它们本身没有模板参数，那么它们就不是模板。
@phresnel @DeadMG 我在 OP 中添加了一个简化示例。
@Maxpm：如果您的编译器拒绝该代码，那么它是错误。哦，除了你不应该把virtual放在那里。
@DeadMG：有时，编译器是错误的，尤其是非常过时的编译器。 @Maxpm：正如 DeadMG 指出的那样，在定义成员函数时，必须省略 virtual。它只是类体内声明的一部分。

【解决方案2】：

您似乎对什么构成模板感到困惑。类模板可能有虚函数，实际上，这些模板参数可能出现在这些函数的签名中。

template<typename T> class an_interface {
    virtual T Get() = 0;
};
class a_class : public an_interface<int> {
};

这是完全有效的。不完全有效的是

class an_interface {
    template<typename T> virtual T Get() = 0;
}

除非所讨论的特定成员函数有它自己的、单独的模板参数，否则该成员函数不是模板并且可以是虚拟的，无论它是否是从类模板生成的。

【讨论】：