模板可以用来检测继承关系吗答案

【问题标题】：can templates be used to detect inheritance relationship模板可以用来检测继承关系吗
【发布时间】：2014-07-23 05:02:55
【问题描述】：

假设我有以下代码（C++）：

template < class Td, class Ud, class Vd>
class Extractor
{
private: 
  // some code here
public:
  // the class has functions to populate these vectors
  vector<Td* >    list_of_layers;
  vector<Ud* >    list_of_resistors;
  vector<Vd* >    list_of_nodes;
}

我希望限制用于在实例化类 Extractor 的对象时替换 Td、Ud 和 Vd 的类总是派生从类（例如）T、U 和 V，分别。有可能吗？

【问题讨论】：

你在找std::is_base_of吗？
Check if class is derived from a specific class (compile, runtime both answers available) 的可能重复项
也相关stackoverflow.com/a/2631689/2567683
@IgorTandetnik 是的，我认为 std::is_base_of 是我想要的。我试图在寻找解决方案时专注于模板，而不是寻找验证继承的方法。感谢 Nikos 提供的相关链接，它们提高了我的理解。 :)

标签： c++ templates inheritance

【解决方案1】：

您可以将type_traits 尤其是enable_if 与is_base_of 结合使用，如下例所示：

#include <type_traits>

class BaseT {};
class BaseU {};
class BaseV {};

class DerivedT : public BaseT {};
class DerivedU : public BaseU {};
class DerivedV : public BaseV {};

template < class Td, class Ud, class Vd, class Enable = void>
class Extractor {
  static_assert(std::is_base_of<BaseT, Td>::value, "Template argument Td is not derived from BaseT");
  static_assert(std::is_base_of<BaseU, Ud>::value, "Template argument Ud is not derived from BaseU");
  static_assert(std::is_base_of<BaseV, Vd>::value, "Template argument Vd is not derived from BaseV");
};

template <class Td, class Ud, class Vd>
class Extractor<Td, Ud, Vd, 
  typename std::enable_if<std::is_base_of<BaseT, Td>::value &&
                          std::is_base_of<BaseU, Ud>::value &&
                          std::is_base_of<BaseV, Vd>::value>::type> {

};

int main() {
  Extractor<DerivedT, DerivedU, DerivedV> dummy;
  Extractor<int, double, int> dummy2; // will fail to compile!!!
}

LIVE DEMO

【讨论】：

很好，但类型匹配失败时的错误消息非常具有误导性。
感谢现场演示和对问题的反馈！ @40two：由于我是新手，请您稍微解释一下代码，例如各个部分如何组合在一起以及为什么（似乎）我们有两个类 Extractor 的定义？
@Chatter 实际上我们没有两个定义，而是一个模板定义和一个模板专业化。当您定义Extractor 类型的对象时，C++ 将首先尝试与模板特化匹配。如果满足enable_if 中的条件，则“OK Charlie good to go”，如果不满足enable_if 中的条件（即，模板参数不是从特定类派生的）C++ 将尝试实例化Extractor具有来自Extractor 定义的提供参数的对象。但是，由于 static_asserts 带有特定的错误消息 HTH :)，这将失败。
顺便说一句，std::enable_if 在这里没用，static_assert 就足够了。

【解决方案2】：

是的。您可以为此使用 std::is_base_of 特征。向您的类添加静态断言，例如：

static_assert(std::is_base_of<T, Td>::value, "Td must inherit from T");

【讨论】：