两阶段查找：是否可以轻松混合继承和模板

Question

简介： C++ 标准区分了依赖于模板参数的符号名称和不依赖模板参数的名称，这称为两阶段名称查找（参见here）。定义模板时会尽快解析非相关名称。另一方面，依赖名称仅在模板实例化时解析。

示例：

template<class T> struct Base {
    typedef T type;
    static const int n = 3;
    virtual int f() = 0;
    int f(int x) { return x * 2; }
};

// doesn't compile!
template<class T> struct Derived : Base<T> {
    type field;         // The compiler doesn't know Base<T>::type yet!
    int f() { return n; } // the compiler doesn't know n yet, and f(int) is maksed!
};

目前，我所做的是这样定义Derived：

template<class T> struct Derived : Base<T> {
    typedef Base<T> Parent;
    typedef typename Parent::type type; // correct but
    using Parent::n;                    // boring, long
    using Parent::f;                    // and harder to maintain
    type field;
    int f() { return n; }
};

对我来说，面向对象编程的主要目标之一是减少代码重复；这种失败的目的……

问题：是否有另一种方法可以通过使用一些我不知道的语法或聪明的技巧来定义Derived？我喜欢这样的东西：

template<class T> struct Derived : Base<T> {
    using Base<T>::*; // I promise I won't do strange specializations of Base<T>
    type field;
    int f() { return n; }
};

编辑澄清：也许我不够具体。假设您在Base 中有大约十个类型定义/字段/函数，以及数十个派生类，每个类的特定代码不到 5 行。这意味着大部分代码将包含重复的 typedef 和 using 子句，我知道没有办法完全避免这种情况，但我希望尽量减少这种重复代码。

感谢您提供任何使这更易于编写和维护的想法！

Answer 1

T field;

这应该不是问题； T 是模板参数本身，而不是依赖名称。

return n;

这确实是一个问题，因为它是一个从属名称并且不知道它是一个成员。最简单的解决方案是

return this->n;

Base<T>::n 和 Derived::n 也可以，但我不想重复类名。

更新

type field;

不幸的是，没有比访问依赖类型名更简单的技巧了

typename Base<T>::type field;

Answer 2

听我说完

#include <string>
#include <iostream>

template<class T> struct Base {
    typedef T type;
    static const int n = 3;
    virtual int f() = 0;
    int f(int x) { return x * 2; }
};

// does compile
template< class T, template<typename> class Base = Base > 
struct Derived : Base<T> 
{
    typename Base<T>::type field; 
    int f() 
    {
        field = 200;
        return n;
    }
    int f(int x)
    {
        return Base<T>::f(x);
    }
};

int main()
{
    Derived<int> bss;
    std::cout << bss.f() << std::endl;
    std::cout << bss.f(50) << std::endl;
    std::cout << bss.field << std::endl;

    return 0;
}

Answer 3

这并不能回答问题，但如果您确实允许 Base 的专业化（这...您确实必须这样做），那么行为会变得非常奇怪。

考虑一下这个例子...

template<class T> struct Base {
  typedef T type;
  static const int n = 3;
  virtual int f() = 0;
  int f(int x) { return x * 2; }
};

typedef float type;
static const int n = 5;

template<class T> struct Derived : Base<T> {
  type field;
  int f() { return n; }
};

它可能不直观，但至少代码是可预测的。 Derived::field 始终是浮点数，而 Derived::f() 始终返回 5。

如果我们以某种方式欺骗编译器使用 Base 的每个成员，那么以一种奇怪的方式专门化 Base 会导致 Derived 以非常难以确定的方式运行，何时应该出错。