为什么 C++ 更喜欢这个模板方法而不是方法重载？答案

【问题标题】：Why does C++ prefer this template method to a method overload?为什么 C++ 更喜欢这个模板方法而不是方法重载？
【发布时间】：2012-06-11 12:05:07
【问题描述】：

假设我有两个类，第一个用于编写基本类型（bool、int、float 等），第二个扩展第一个以编写复杂类型：

struct Writer {
    virtual void Write(int value) = 0;
};

struct ComplexWriter : public Writer {
    template <typename TValue> void Write(const TValue &value) {
        boost::any any(value);
        Write(any);
    }
    //virtual void Write(int value) = 0; // see question below
    virtual void Write(const boost::any &any) = 0;
};

这个想法是，如果有人调用myWriter.Write(someIntValue);，int 重载将优先于模板化方法。

相反，我的编译器 (Visual C++ 11.0 RC) 总是选择模板方法。例如，下面的代码 sn -p 会将Wrote any 打印到控制台：

struct ComplexWriterImpl : public ComplexWriter {
    virtual void Write(int value) { std::cout << "Wrote an int"; }
    virtual void Write(const boost::any &any) { std::cout << "Wrote any"; }
};

void TestWriter(ComplexWriter &writer) {
    int x = 0;
    writer.Write(x);
}

int main() {
    ComplexWriterImpl writer;
    TestWriter(writer);
}

当我也在ComplexWriter 类中声明Write(int) 方法时，行为突然发生了变化（参见第一个sn-p 中的注释行）。然后它将Wrote an int 打印到控制台。

这是我的编译器应该表现的方式吗？ C++ 标准是否明确规定只有在同一类（而不是基类）中定义的重载才能优先于模板化方法？

【问题讨论】：

我没有看到你在哪里重载了一个采用模板化的 int 方法。您有两个不相关的类，Writer 带有一个采用 int 的方法和 ComplexWriter 带有一个模板化方法（以及一个采用 boost::any const& 的方法）。在您的测试代码中，您使用ComplexWriter，所以它当然会调用ComplexWriter 的成员。如果你真的希望它调用完全不相关类的成员Writer，你能解释一下为什么（以及如何）它应该这样做吗？
您提到ComplexWriter 扩展了Writer，但在您列出的代码中，它不继承自Writer。这是正确的设置吗？
感谢您指出这一点。是的，ComplexWriter 应该派生自 Writer。我相应地更新了问题。结果仍然是一样的（尽管当然忘记指定基类连接到我的问题的核心。outch。）。

标签： c++ templates boost overloading

【解决方案1】：

问题在于，在您调用writer.Write(x) 时，编译器看到的是ComplexWriter 而不是ComplexWriterImpl，因此它只知道ComplexWriter 中定义的函数——模板函数和@ 987654327@ 功能。

ComplexWriter 不包含任何接受int 的虚函数，因此无法调用ComplexWriterImpl 中定义的 int 重载

当您将虚拟重载添加到 ComplexWriter 类时，编译器会意识到 ComplexWriter 类中有一个整数重载，因此会调用它在 ComplexWriterImpl 中的实现

编辑：既然您已经在 ComplexWriter 和 Writer 之间的继承中进行了编辑，我有一个更完整的解释给您：

当您创建一个子类并在其中定义一个函数时，基类中该名称的所有函数都将被隐藏，无论其参数类型如何。

我相信你可以使用 using 关键字来解决这个问题：

struct ComplexWriter : public Writer {
    template <typename TValue> void Write(const TValue &value) {
        boost::any any(value);
        Write(any);
    }
    using Writer::Write;
    virtual void Write(const boost::any &any) = 0;
};

有关更多详细信息，请参阅此常见问题解答条目：http://www.parashift.com/c++-faq-lite/strange-inheritance.html#faq-23.9

编辑 2：只是为了确认这确实解决了您的问题：http://ideone.com/LRb5a

【讨论】：

是的，我忘了在我的 sn-p 中指定基类。 ComplexWriter 确实继承自 Writer，但我观察到的行为正如我所解释的那样，即使正确指定了基类。
@Cygon 是的，注意到了。我现在只是想提出一个解释/编辑。虽然如果我失败了，我可能最终会删除这个答案！
无论如何感谢您的快速回复！忘记指定基类确实是一个愚蠢的错误，因为它歪曲了整个问题:)
不错！我已经编写 C++ 好几年了，以前从未遇到过这种类型的 using 语句。即使有多个重载，它也会在我的实际 GCC 和 MSVC 上产生预期的结果。

【解决方案2】：

当您通过ComplexWriter“接口”访问对象时，编译器将尝试使用该类中的定义解析对Write(int) 的函数调用。如果它不能这样做，它将考虑基类。

在这种情况下，您有两个候选者：Write(any) 和模板版本。由于此时没有明确的Write(int) 可用，因此必须在这两个选项之间进行选择。 Write(any) 需要隐式转换，而模板化版本不需要，因此调用模板化版本（进而调用Write(any)）。

要使Writer 中的Write(int) 可用，请导入Writer::Write 函数：

class ComplexWriter : public Writer
{
  using Writer::Write;
  // rest is as before
};

【讨论】：