模板：父类成员变量在继承类中不可见

Question

我有以下 4 个文件：

1. arrayListType.h：声明并定义arrayListType类为模板
2. unorderedArrayListType.h：继承自arrayListType类并声明并定义unorderedArrayListType为模板。
3. main1.cpp：测试程序来测试unorderedArrayListType 类。
4. Makefile

当访问unorderedArrayListType 中的arrayListType 的受保护变量时出现编译错误，例如：“长度未在此范围内声明”、“列表未在此范围内声明”，其中长度和列表是受保护的变量在arrayListType 类中。

以下是代码：
数组列表类型.h

#ifndef H_arrayListType  
#define H_arrayListType

#include <iostream>

using namespace std;

template <class elemType>
class arrayListType
{

public:

    const arrayListType<elemType>&operator=(const arrayListType<elemType>&);

    bool isEmpty() const;
    bool isFull() const;
    int listSize() const;
    int maxListSize() const;
    void print() const;
    bool isItemAtEqual(int location, const elemType& item) const;
    virtual void insertAt(int location, const elemType& insertItem) = 0;
    virtual void insertEnd(const elemType& insertItem) = 0;
    void removeAt(int location);
    void retrieveAt(int location, elemType& retItem) const;
    virtual void replaceAt(int location, const elemType& repItem) = 0;
    void clearList();
    virtual int seqSearch(const elemType& searchItem) const;
    virtual void remove(const elemType& removeItem) = 0;

    arrayListType(int size = 100);
    arrayListType(const arrayListType<elemType>& otherList);

    virtual ~arrayListType();


protected:

    elemType *list;
    int length;
    int maxSize;
};


template <class elemType>
bool arrayListType<elemType>::isEmpty() const
{
    return (length == 0);
}

// remaining non-virtual functions of arrayListType class

#endif

unorderedArrayListType.h

#ifndef H_unorderedArrayListType
#define H_unorderedArrayListType

//#include <iostream>
#include "arrayListType.h"

//using namespace std;

template <class elemType>
class unorderedArrayListType: public arrayListType<elemType>
{

public:

    void insertAt(int location, const elemType& insertItem);
    void insertEnd(const elemType& insertItem);
    void replaceAt(int location, const elemType& repItem);
    int seqSearch(const elemType& searchItem) const;
    void remove(const elemType& removeItem);

    unorderedArrayListType(int size = 100);
};

template <class elemType>
void unorderedArrayListType<elemType>::insertAt(int location, const elemType& insertItem)
{
    for(int i = length; i > location; i--)
        list[i] = list[i - 1];

    list[location] = insertItem;
    length++;
}

// Remaining virtual functions that need to be defined by the inherited class

#endif

main1.cpp

#include <iostream>
#include "unorderedArrayListType.h"

using namespace std;


int main()
{
    unorderedArrayListType<int> intList(25);

    int number;
    cout<<"Line 3: Enter 8 integers: ";

    for(int count = 0; count < 8; count++)
    {
        cin>>number;
        intList.insertEnd(number);
    }

    cout<<"Line 8: intList: ";
    intList.print();
    cout<<endl;
}

生成文件：

all: main1


main1.o: main1.cpp
    g++ -c -Wall main1.cpp

main1: main1.o
    g++ -Wall main1.o -o main


clean:
    rm -f *.o *~ main1

以下是编译错误：

make  
g++ -c -Wall main1.cpp  
In file included from main1.cpp:2:  
unorderedArrayListType.h: In member function 'void   unorderedArrayListType<elemType>::insertAt(int, const elemType&)':  
unorderedArrayListType.h:30: error: 'length' was not declared in this scope  
unorderedArrayListType.h:31: error: 'list' was not declared in this scope  
unorderedArrayListType.h:33: error: 'list' was not declared in this scope  

unorderedArrayListType 的更多函数列出和受保护的变量表示为未在范围内声明。想知道可能是什么错误。

新错误：

make  
g++ -Wall main1.o -o main  
Undefined                       first referenced  
 symbol                             in file  
arrayListType<int>::seqSearch(int const&) constmain1.o  
ld: fatal: Symbol referencing errors. No output written to main  
collect2: ld returned 1 exit status  
*** Error code 1  
make: Fatal error: Command failed for target `main1'  

Answer 1

这是因为模板类的模板父级在首先检查模板的编译过程中没有实例化。这些名称似乎不依赖于特定的模板实例化，因此这些定义需要可用。 （如果您从不查看arrayListType 的定义，那么阅读unorderedArrayListType 的代码会发现list 和length 需要是某种全局变量。）

您需要明确告诉编译器名称实际上取决于父级的实例化。

一种方法，在所有继承名称之前使用this->：this->list、this->length。

另一种方式，使用声明：using arrayListType<elemType>::length; 等（例如在派生类的私有部分中）。

---

关于此的常见问题解答条目：https://isocpp.org/wiki/faq/templates#nondependent-name-lookup-members

Answer 2

对 UncleBens 回答的扩展评论。

记住类模板不是类总是好的。它们是模板。一种看待它的方式：在 C++ 中，类不是对象。您需要实例化一个类来创建一个对象。类似的概念适用于类模板和类。就像类实例化创建一个对象一样，类模板实例化创建一个类。

在模板被实例化之前，您在unorderedArrayListType 和arrayListType 之间建立的继承关系并不完全存在。编译器不知道您是否要定义不具有length 和list 作为数据成员的arrayListType 的部分模板实例化。您需要通过使用this->length 和this->list 或其他一些告诉编译器您确实希望它们是数据成员的构造来帮助编译器处理您的unorderedArrayListType。

假设您在unorderedArrayListType 中使用this->length，并假设有人出现并编写了arrayListType<FooType> 的部分模板实例化，它没有length 和list 作为数据成员。现在实例化unorderedArrayListType<FooType> 将导致编译时错误。但既然你不会那样做（你不会那样做，是吗？），使用this->length 就可以了。

Answer 3

我会尝试两件事：

1.使用this->（这通常是使用模板的好主意）。

template <class elemType>
void unorderedArrayListType<elemType>::insertAt(int location, const elemType& insertItem)
{
    for(int i = this->length; i > location; i--)
        this->list[i] = this->list[i - 1];

    this->list[location] = insertItem;
    this->length++;
}

2。 typedef父级并在访问父级成员时使用：

template <class elemType>
class unorderedArrayListType: public arrayListType<elemType>
{
    typedef arrayListType<elemType> Parent;
    ...
}

template <class elemType>
void unorderedArrayListType<elemType>::insertAt(int location, const elemType& insertItem)
{
    for(int i = Parent::length; i > location; i--)
        Parent::list[i] = Parent::list[i - 1];

    Parent::list[location] = insertItem;
    Parent::length++;
}