使用和重载基类的模板成员函数？答案

【问题标题】：using and overloading a template member function of a base class?使用和重载基类的模板成员函数？
【发布时间】：2013-09-22 13:55:29
【问题描述】：

下面，struct Y 重载X 的成员函数f。两个重载都是模板函数，但采用不同的参数（typename 和 int），需要明确指定：

struct X
{
    template <typename> static bool f() { return true; }
};

struct Y : public X
{
    using X::f;
    template <int> static bool f() { return false; }
};

int main()
{
    std::cout << Y::f <void>() << " " << Y::f <0>() << std::endl;
}

这如预期的那样使用 gcc 打印 1 0。然而，clang (3.3) 抱怨说

[...] error: no matching function for call to 'f'
        std::cout << Y::f <void>() << " " << Y::f <0>() << std::endl;
                     ^~~~~~~~~~~
[...] note: candidate template ignored: invalid explicitly-specified argument
      for 1st template parameter
        template <int> static bool f() { return false; }
                                   ^

即，只能看到Y 的版本。我试过了

using X::template f;

相反，没有成功。非静态（模板）成员函数也是如此。那么这是一个错误吗？

【问题讨论】：

X 中有趣的模板
注意：我尝试了另一个版本，其中自动推导出模板参数，并且在两个编译器中都可以使用（但我需要明确的说明）。
@iavr：另一方面，您定义 main() 的方式不可移植。
@thokra 怎么样？如果程序员省略了来自main() 的return 语句，则标准要求C++ 编译器插入return 0;。
@PetrBudnik：参数列表呢？

标签： c++ overloading template-function using-declaration member-functions

【解决方案1】：

最近根据另一个答案向我解释了这个难题。

来自#clang IRC 频道：

[01:16:23] <zygoloid> Xeo: this is a weird corner of the language where clang conforms but the rule is silly
[01:16:31] <Xeo> ... really? :(
[01:16:45] <zygoloid> Xeo: when deciding whether a using-declaration is hidden, we're not allowed to look at the template-parameter-list (nor the return type, iirc)
[01:17:04] <zygoloid> so the derived class declaration of operator()(T) suppresses the using-declaration
[01:17:19] <Xeo> because it has the same signature / parameter types?
[01:17:40] <zygoloid> rigth

解决方法是不在uses 派生版本的类中定义f。相反，将它移到一个辅助辅助类中（在这种情况下，它引出了一个问题，你认为哪个定义应该获胜）。

查看我之前的问题案例：Lambda functions as base classes

@Xeo any idea why clang++ refuses this: coliru.stacked-crooked.com/a/6a0e6a1cac062216 (clang: coliru.stacked-crooked.com/a/5c2d6dd449a92227)
以及如何使用额外的基类来修复它：

@Xeo fixed it anyways, for some reason this form is not objectionable to clang++ stackoverflow.com/a/18432618/85371

致谢感谢@Xeo 和Lounge 中的人们发掘了这个“愚蠢的规则”

【讨论】：

谢谢，所以我想这是个坏消息。您能否更具体地说明解决方法？你的意思是 this solution 涉及 lambda 吗？因为我需要明确指定的模板参数，但我不知道它是如何适合的。
@iavr 我无法分辨，因为在您的情况下，功能模板完全相互影响。您可能应该使用 SFINAE 屏蔽一部分重载，以便“另一个”继承的模板可以启动。确保使 SFINAE 分支不重叠，否则您最终会得到对 f 的模棱两可的调用或（最好的情况）
据我所知，没有任何条件可以与 SFINAE 核实。两个重载同样有效，并期望由调用者指定。
@iavr 那么，您是否根据定义需要消除歧义？使用不同的函数名，添加一个tag 模板参数，可行吗？我现在要去看你的自我回答，之前没看过
@sehe 消歧之后是调用者明确指定模板参数（例如f <void>() vs f <0>()）。

【解决方案2】：

在 C++11 中存在并且没有放宽这样的约束，这令人非常失望（可能有充分的理由，但我无法想象为什么）。我觉得它破坏了类层次结构的整个概念。

无论如何，这是我找到的一种解决方法。我包含了另一个非静态函数g 来说明差异，因为这个案例是我的主要兴趣。

template <typename Y>
struct X
{
    template <typename> static bool f() { return true; }
    template <typename>        bool g() { return true; }

    template <int I>
    static bool f() { return Y::template _f <I>(); }

    template <int I>
    bool g()
    {
        return static_cast <Y&>(*this).template _g <I>();
    }
};

class Y : public X <Y>
{
    friend class X <Y>;
    template <int> static bool _f() { return false; }
    template <int>        bool _g() { return false; }
};

int main()
{
    Y y;
    std::cout << Y::f <void>() << " " << Y::f <0>() << std::endl;
    std::cout << y. g <void>() << " " << y. g <0>() << std::endl;
}

所以所有重载都发生在基类X 中，它通过将Y 作为模板参数来实现静态多态（幸运的是，我的项目中已经是这种情况，所以我没有更改设计）。

Y 的实际实现在私有函数 _f、_g 中。当有许多派生类（例如 Y 且每个类中只有一个重载）和单个基类 X 具有多个其他重载时，这种设计是很好的。在这种情况下，避免了大量的代码重复。同样，我的项目就是这种情况。

X 不需要知道这些函数的返回值。不幸的是，它确实需要知道返回类型：我已经尝试过，例如auto g() -> decltype(...) 和 decltype 仅适用于 gcc。启用 c++1y 仅写入 auto g() 而没有尾随返回类型规范，从而避免 decltype 的问题。但是，clang's support 用于“正常功能的返回类型扣除”（N3638）仅在当前 SVN 版本中可用。

在auto g() 成为主流（和标准）之前，必须手动计算Y 的方法的返回类型，这可能会很痛苦，特别是如果有很多Ys。

在我看来它仍然是一团糟，但至少不是一个完整的。

【讨论】：