从类型列表生成纯虚函数和实现

Question

让我们想象一下简单的类型列表：

template<typename...Types>
struct TypeList
{}

我想使用这样的类型列表为每种类型在单个接口中生成 N 个虚函数，并在单个 impl 类型中生成 N 个实现，它可以衰减到接口。

我的尝试：

template<typename Type>
struct Itf_SingleType
{
    virtual void process(const Type&) = 0;
};

template<typename...>
struct Itf;

template<typename...Types>
struct Itf<TypeList<Types...>> : Itf_SingleType<Types>...
{
    using Itf_SingleType<Types>::process...;
    virtual ~Itf() = default;
};

此时我在接口中有 N 个虚函数。但我在附加实现时遇到问题：

template<typename Type>
struct Impl_SingleType
{
   void process(const Type&)
   {
        //can be anything at this point, so let it be this:
        puts(__PRETTY_FUNCTION__);
   }
};

template<typename...>
struct Impl;

template<typename...Types>
struct Impl<TypeList<Types...>> : Itf<TypeList<Types...>>, Impl_SingleType<Types>...
{
    using Impl_SingleType<Types>::process...;
};

魔杖盒示例：https://wandbox.org/permlink/s0n1DX7t7we8d6mM

但是我仍然遇到两个错误：

1. 不知道为什么它不能在process(7) 和process(const std::string&) 之间进行选择。 通过将using Itf_SingleType<Types>::process...; 添加到Itf 来修复

2. 不知道为什么尽管在Impl 中声明了using，但它仍然认为它没有超载

我们可以假设支持 C++17。

Answer 1

Itf_SingleType::process 不会覆盖Itf_SingleType::process，因为这两个类是不相关的。从两者继承的类将仅具有两个不同的不相关函数，名为process，具有相同的签名。以下是解决此问题的方法：

template<typename...Types>
struct Itf<TypeList<Types...>> : virtual Itf_SingleType<Types>... // virtual!
...

template<typename Type>
struct Impl_SingleType : virtual Itf_SingleType<Type> // <- virtual!
{
   void process(const Type&) override // now we override
   {
   }
};

Answer 2

如果某个成员函数 vf 在类 Base 中声明为 virtual，并且某个直接或间接从 Base 派生的类 Derived 具有相同的成员函数声明

1. 姓名
2. 参数类型列表（但不是返回类型）
3. cv 限定符
4. 引用限定符

那么Derived 类中的这个函数也是virtual（无论关键字virtual 是否在其声明中使用）并且覆盖Base::vf（无论在其声明中是否使用了 override 这个词）。

基类Base 的虚拟成员函数vf 是最终覆盖器，除非派生类声明或继承（通过多重继承）另一个函数覆盖vf。

抽象类是一个定义或继承至少一个final overrider是纯虚函数的类.

事实上，Impl 是一个抽象类，因为它的 最终覆盖器 process 仍然是纯虚拟。 （我提到的process 是指process<T> 的任何实例化。）

为什么？因为Impl_SingleType 没有继承Itf_SingleType，所以Impl_SingleType::process 不会覆盖纯虚函数声明Itf_SingleType::process。所以Impl::process（它不存在）和Impl_SingleType::process都不能覆盖Itf_SingleType::process。 最终覆盖器实际上是Itf_SingleType::process 本身！

所以要让这段代码有效，你应该让Impl_SingleType继承Itf_SingleType。