如何将模板类限制为仅具有类型别名的特定专业化答案

【问题标题】：How to restrict template class to only specific specializations with type aliases如何将模板类限制为仅具有类型别名的特定专业化
【发布时间】：2017-03-02 13:11:47
【问题描述】：

我的目标是拥有一个具有各种别名的模板化 Wrapper 类。这是一个简化的预览：

template < typename Type >
class Wrapper {
public:
   Wrapper(Type* resource) : ptr(resource) {}
   ~Wrapper() { free(ptr); }

private:
   Type* ptr;
}

void free(SDL_Window* ptr) { SDL_DestroyWindow(ptr); }
void free(SDL_Renderer* ptr) { SDL_DestroyRenderer(ptr); }

using Window = Wrapper<SDL_Window>;
using Renderer = Wrapper<SDL_Renderer>;

我希望只允许创建 Wrapper 类的这些别名实例。原因之一是它是 SDL 资源指针的包装器，它具有不同的内存释放功能，具体取决于指针的类型。

我想实现的最佳方案是使 Wrapper 类在我创建的别名的使用之外不可见。也许有一个使用匿名命名空间的解决方案，但是解冻意味着包装类不能在头文件中。

【问题讨论】：

要么放置一个带有用户友好消息的静态断言，要么在实现文件中定义类模板的成员函数，并且只为类型的首选子集隐式实例化
我也尝试过 static_assert 但我收到一个错误，即 typeid(Type) == typeid(SDL_Window) 不是常量表达式
你需要std::is_same<Type, SDL_Window>::value，或者使用一些模板机制，比如 boost mpl list 或者你的自定义实现
好的，用 is_same 语句填充的 static_assert 可以工作。还有没有办法完全隐藏 Wrapper，而只看到定义的别名？
您至少需要将声明放在头文件中，并显式实例化模板类

标签： c++ templates c++14 anonymous-class

【解决方案1】：

我希望实现的最佳方案是使 Wrapper 类在我创建的别名之外不可见。

这可以使用private 和包装类来实现

class WrapperAccessor {
    template < typename Type >
    class Wrapper {
    public:
       Wrapper(Type* resource) : ptr(resource) {}
       ~Wrapper() { free(ptr); }

    private:
       Type* ptr;
    };

public:
    using Window = Wrapper<SDL_Window>;
    using Renderer = Wrapper<SDL_Renderer>;
};

using Window = WrapperAccessor::Window;
using Renderer = WrapperAccessor::Renderer;

【讨论】：

谢谢，这正是我想要的。

【解决方案2】：

std::enable_if 怎么样，它只会为您的类/函数启用某些类型？

看看 C++11 和 14 中的type_traits。您可以进行各种静态检查（编译时检查）。例如，要检查类型是否符合您的预期，您可以使用：

std::is_same<T,int>::value

如果T 是int，这将在编译时返回true。

【讨论】：

我可能会使用类似的方法来检查允许的类型。
所以我已经尝试过了，指定了它应该允许的所有类型，然后创建了一个 Wrapper。即使根本不允许 int 特化，它也编译并运行，也不知道它的析构函数中发生了什么，因为 free(int) 重载不存在。
@MarošBeťko 如果您不希望它编译，请使用static_if，而不是if。以下是在 C++11 中实现它的方法：stackoverflow.com/questions/37617677/…
@MarošBeťko 另外，如果你使用std::enable_if，你可以防止编译你不想要的类型。但是enable_if 有一些陡峭的学习曲线，你必须做对。

【解决方案3】：

我认为这会有所帮助

template <typename T, bool Allowed>
class WrapperBase;


template <typename T>
class WrapperBase<T, true>
{
};

template <typename T>
class WrapperBase<T, false>;

template < typename Type >
class WrapperBaseHelper : public WrapperBase<T, boost::is_base_of<SDL_Window, T>::value | boost::is_base_of<SDL_Renderer>::value ...e.t.c >
{
...
};

【讨论】：

【解决方案4】：

在您的具体情况下，我会使用std::unique_ptr，例如：

template <typename T, T value> struct Call; // c++17 should allow Call<auto F>

template <typename T, void (*f)(T*)>
struct Call<void (*)(T*), f>
{
    void operator ()(T* p) const { f(p); }
};

#define AUTO(F) decltype(F), F // not needed in C++17

using Window = std::unique_ptr<SDL_Window, Call<AUTO(&SDL_DestroyWindow)>>;
using Renderer = std::unique_ptr<SDL_Renderer, Call<AUTO(&SDL_DestroyRenderer)>>;

处理已删除的副本并纠正与您的 sn-p 相反的移动语义。

【讨论】：