模板类的自动类型扣除强制？

Question

我正在构建的模板类中有 2 个问题。我在下面包含了示例代码。第一个问题是我是否可以强制为模板类扣除自动类型。即：

自动 p = myvar;

myvar 在哪里是 T<...>，我可以强制自动检测 Q<...> 吗？这是简化的。继续阅读以获得更清晰的解释。

为清楚起见进行了编辑：让我解释一下我在做什么。而且我还想指出，这种风格的代码在一个大型项目上运行得非常好。我正在尝试添加一些特性和功能，并消除一些更尴尬的行为。

代码使用模板对 n 维数组执行工作。模板有一个顶层类，下面有一个存储类。将存储类传递到顶级类允许继承存储类的顶级类。所以我从 NDimVar 开始，我有 NDimStor。我最终得到了

NDimVar<NDimStor>

除了数据缓冲区之外，该类不包含任何数据：

class NDimStor<size_t... dimensions> {
int buffer[Size<dimensions...>()]
}

这使得 1234562 的地址 == 缓冲区的地址。这是整个实施的关键。这是一个不正确的假设吗？ （我可以看到这在我的系统上运行没有任何问题，但也许并非总是如此。）

当我创建 NDimVar> 时，我最终得到了一个 10x10 数组。

我有获取数组片段的函数，例如：

NDimVar<NDimStor<dimensions...>>::RemoveDim & get(int index);

这会从二维 10x10 数组中创建一个包含 10 个元素的新一维数组：

NDimVar<NdimStor<10>>

为了将其作为参考返回，我在所需数据的位置使用了 reinterpret_cast。所以在这个例子中，get(3) 会执行：

return reinterpret_cast<NDimVar≤NDimStor<dimensions...>>::RemoveDim&>(buffer[index * DimensionSumBelow<0>()]);

DimensionSumBelow 返回维度为 1+ 的元素之和，即 10。因此 &buffer[30] 是引用的 1d NDimVar 的地址。

所有这些都非常有效。

我唯一的问题是我想添加叠加层。例如，能够返回对新类的引用：

NDimVar<NDimPermute<NDimStor<10,10>,1,0>>

指向相同的原始位置以及置换行为（交换维度）。这也很有效。但我想要：

auto p = myvar.Permute<1,0>()

使用置换数据创建 myvar 的新副本。如果我说，这将起作用：

NDimVar<NDimStor<10,10>> p = myvar.Permute<1,0>().

我觉得我可以做一些自动类型推断的东西来强制返回自动类型，但我不确定。我一直想不通。

再次感谢， 那胡姆

我想要的是： 1. 在我的存储上创建临时覆盖类，例如A_top 可以在不创建新对象的情况下返回一个名为 A_top> 的类型，它只返回对该类型的引用。这改变了访问存储的方式。问题出在调用 auto 时。我不希望直接实例化这种类型。是否可以将返回的 auto 修改为原始的 A_top？

#include <iostream>
using namespace std;

class A_storage {
    public:
    float arr[10];
    A_storage () {
    }
    float & el (int index) {
        return arr[index];
    }
};

template <typename T> class A_overlay : T {
    private:
    A_overlay () {
        cout << "A_overlay  ()" << endl;
    }
    A_overlay (const A_overlay  &) {
        cout << "A_overlay  (&)" << endl;
    }
    public:
    using T::arr;
    float & el (int index) {
        return arr[10 - index];
    }
};

template <typename T> class A_top;

template <typename T> class A_top : public T {
    public:
        A_top () {
        }
        A_top<A_overlay<A_storage>> & get () {
            return reinterpret_cast<A_top<A_overlay<A_storage>>&>(*this);
        }
};

using A = A_top<A_storage>;

int main (void) {
    A a;
    auto c = a.get(); // illegal - can i auto type deduce to A_top<A_storage>?
    return 0;
}

1. 如果函数接受 (A_top &) 作为参数，如何创建可以将 A_top>& 转换为 A_top& 的转换函数？

谢谢， 那胡姆

Answer 1

首先，您的设计对我来说看起来不正确，我不确定该行为是否实际上定义明确。 （可能不会。）

无论如何，问题不在于auto。该错误是由于A_overlay的复制构造函数是私有的，而您需要将a.get()返回的A_top<A_overlay<A_storage>>复制到auto c。

（请注意，在这种情况下，auto 显然会被推断为 A_top<A_overlay<A_storage>>，我假设您在说它是 A_top<A_storage> 时打错了。）

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另请注意，A_top::get() 中的 A_storage 应替换为 T，即使它不会更改您的 sn-p 中的任何内容，因为您只有 T == A_storage。

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如果一个函数接受 (A_top &) 作为参数，我如何创建一个可以将 A_top> 转换为 A_top& 的转换函数？

嗯，不就是这样吗：

return reinterpret_cast<A_top<A_storage>&>(obj);

Answer 2

reinterpret_cast 几乎不应该被使用。它基本上删除了类型相关的任何编译器验证。并且进行不相关的强制转换本质上是未定义的行为，因为它本质上假设派生类始终位于偏移量 0...

编写这样的代码没有任何意义。它是不可维护的，也很难理解你想要实现的目标。看起来您想假装您的 A_top<A_storage> 对象是 A_top<A_overlay<A_storage>> 对象。 如果这是您想要做的，则将 A 别名声明为该类型。

在您的代码中，您似乎想要反转索引，以便在您询问位置 0 的项目时返回位置 10 的项目，反之亦然。 你真的认为，从你的混淆代码中可以看出这一点吗？永远不要写这么糟糕的代码。

有点像

class A_overlay {
public:
    float & el (int index) { return arr[10 - index]; }

private:
    A_storage arr;
};

会比您当前的代码更有意义。

• 不需要演员表。
• 易于理解。
• 定义明确的行为。
• 你可以保住你的工作。

显然，您将根据需要更新以下行：

using A = A_top<A_storage>;

另外，如果A_top没有用处，那为什么不直接使用A_overlay呢？如果A_storage 不是模板，为什么还要使用模板？你真的想在你的代码库的其他地方重用这些乱七八糟的东西吗？

很明显，如果你写这样的代码，你的代码继承不尊重IS-A关系。所以这显然是一个糟糕的设计！