C++：如何将对象作为模板基类传递给函数

Question

我想编写一个类，以便我可以在类声明中定义它的模板类型（即class AChar : public A<char>），然后能够将派生类传递给接受父类的函数，就像我使用非-模板化的父类。有没有办法做到这一点或达到同样的效果？

#include <iostream>

template <class T>
struct A
{
  T value;
  A(T t) : value(t) {};
  virtual void say() const = 0;
};

struct AChar : public A<char>
{
  AChar(char c) : A(c) {};
  void say() const
  {
    std::cout << "A char: " << this->value << std::endl;
  }
};

struct ABool : public A<bool>
{
  ABool(bool b) : A(b) {};
  void say() const
  {
    std::cout << "A bool: " << this->value << std::endl;
  }
};

void makeSay(A a)
{
  a.say();
}

int main()
{
  AChar aChar('g');
  ABool aBool(true);

  makeSay(aChar); // A char: g
  makeSay(aBool); // A bool: 1
}

我想为数据类型的二进制表示编写一个类。为此，我有一个类 DataType，它由各种数据类型类（例如 IntType、BoolType、ShortType 等）扩展，如下所示。我希望能够将这些派生类传递给一个函数，该函数可以在二进制级别上处理任何这些类型。我在下面发布了头文件：

数据类型.h

#ifndef _DATATYPE_H_
#define _DATATYPE_H_

#include <cstddef>

template<class T>
class DataType
{
public:
  std::size_t sizeOf() const;
  virtual void toBytes(const T&, char*) const = 0;
  virtual T fromBytes(char*) const = 0;
  virtual T zero() const = 0;
};

#endif

字节类型.h

#ifndef _BYTETYPE_H_
#define _BYTETYPE_H_

#include "numerictype.h"

class ByteType : public NumericType<char>
{
public:
  ByteType();
  void toBytes(char, char[1]) const;
  char fromBytes(char[1]) const;
  char zero() const;
};

#endif

chartype.h

#ifndef _CHARTYPE_H_
#define _CHARTYPE_H_

#include <cstddef>
#include <string>
#include "datatype.h"

class CharType : public DataType<std::string>
{
  std::size_t length;
public:
  static const char PADDING = ' ';

  CharType();
  CharType(size_t);
  std::size_t getLength() const;
  std::size_t sizeOf() const;
  void toBytes(const std::string&, char*) const;
  std::string fromBytes(char*) const;
  std::string zero() const;
};

#endif

示例使用

void writeToFile(DataType d)
{
  // ...
}

int main()
{
  CharType c(1);
  ByteType b;

  writeToFile(c);
  writeToFile(b);
}

Answer 1

由于基类是模板化的，因此您要向其传递多个派生类型的函数必须：

1. 本身被模板化，以便接受基类（您必须通过引用或指针传递以避免slicing）。

   template<class T>
   void makeSay(const A<T> &a)
   {
       a.say();
   }
   

   template<class T>
   void writeToFile(const DataType<T> &d)
   {
       // ...
   }
   

2. 为每个特定的派生类型重载（哪一种违背了使用模板的目的）：

   void makeSay(const AChar &a)
   { 
       a.say();
   }
   
   void makeSay(const ABool &a)
   { 
       a.say();
   }
   

   void writeToFile(const ByteType &t)
   {
       // ...
   }
   
   void writeToFile(const CharType &t)
   {
       // ...
   }