依赖范围和嵌套模板

Question

当我编译这个时：

#ifndef BTREE_H
#define BTREE_H
#include <QList>

template <class T, int degree>
class btree
{
public:
    class node
    {
    public :
        node();
    private:
        node* parent;
        QList<T> values;
        QList<node*> children;
    };
public:
    btree();
    void insert(const T& value);
    node* findLeaf(const T& value);
    void performInsertion(const T& value, node& place);
    //
    node* root;
};
#endif // BTREE_H

findLeaf 的实现是这样的：

template <class T, int degree>
btree<T,degree>::node* btree<T,degree>::findLeaf(const T &value)
{
    if(root == NULL)
        return root;
}

出现此错误：

 error: need ‘typename’ before ‘btree<T, degree>::Node’
 because ‘btree<T, degree>’ is a dependent scope

Answer 1

不，这与 C++ 的语法无关，而是与 C++ 模板的惰性实例化有关 和两阶段查找。

---

在 C++ 中，从属名称是一个名称或符号，其含义取决于一个或多个 模板参数：

template <typename T>
struct Foo {
    Foo () {
        const int x = 42;
        T::Frob (x);
    }
};

通过单独解析 sn-p，在不知道 T 的所有未来值的情况下，没有 C++ 编译器可以推断出 T 中的 frob 是函数名、类型名还是其他东西，或者它是否存在.

举个例子说明为什么这是相关的，想象一下你将用一些类型代替 T：

struct Vietnam {
    typedef bool Frob; // Frob is the name of a type alias
};    

struct Football {
    void Frob (int) {} // Frob is a function name
};

struct BigVoid {};     // no Frob at all!

将它们放入我们的 Foo 模板中：

int main () {
    Foo<Vietnam> fv;   // Foo::Foo would declare a type
    Foo<Football> ff;  // Foo::Foo would make a function call
    Foo<BigVoid> fbv;  // Foo::Foo is not defined at all
}

与此相关的是两阶段查找的概念。在第一阶段， 解析编译非依赖代码：

template <typename T>
struct Foo {
    Foo () {
        const int x = 42; // does not depend on T
        T::Frob (x);      // full check skipped for second phase, only rudimentary checking
    }
};

第一阶段是让编译器在模板定义本身中发出错误消息的原因。

第二阶段将触发模板错误以及当时已知的类型 T。

一些早期的 C++ 编译器只会在您实例化模板后解析它们；使用这些编译器，不需要消除歧义，因为在实例化时，模板参数是已知的。这种单阶段查找的问题是模板本身中的许多错误根本不会被检测到，或者只是在编译的后期才被检测到，因为模板默认是惰性实例化的，即只有一部分扩展了实际使用的类模板，此外，它还为您提供了更多可能源自模板参数的神秘错误消息。

因此，为了使两阶段查找起作用，您必须帮助编译器。 在这种情况下，您必须使用typename 来告诉编译器您的意思是一个类型：

template <typename T>
struct Foo {
    Foo () {
        const int x = 42;
        typename T::Frob (x);
    }
};

编译器现在知道 x 是 Frob 类型的变量 :)

Answer 2

C++ 语法太可怕了，因此，当给定一个模板类时，不可能知道您所指的 ::node 是变量/常量还是类型。

因此，该标准要求您在类型之前使用 typename 以消除这种歧义，并将所有其他用法视为变量。

这样

template <typename T, int degree>
typename btree<T,degree>::node* btree<T,degree>::findLead(T const& value)
^~~~~~~~

是定义的正确签名。