c++ 模板成员函数和继承

7y4bm7vi  于 2023-01-14  发布在  其他
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我在一个类中声明了一个模板成员函数,它根据类型调用正确的成员函数,我想通过添加一个成员函数在子类中为它添加一些功能,如下面的main.cpp示例所示:

#include <iostream>

class A
{
public:
    template <typename T>
    void handleSocketData(const T& t)
    {
        handleData(t);
    }

    void handleData(int data)
    {
        std::cout << data << std::endl;
    }

};

class B: public A
{
public :
    void handleData(std::string data) const
    {
        std::cout << data << std::endl;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    A a;
    B b;
    a.handleSocketData<int>(30);
    b.handleSocketData<std::string>("Hi");
    return 0;
}

我的问题是b.handleSocketData<QString>("Hi");实际上在A类中生成了一个新的模板示例,如/usr/bin/clang++ -DQT_CORE_LIB -isystem /usr/include/qt6/QtCore -isystem /usr/include/qt6 -isystem /usr/lib64/qt6/mkspecs/linux-g++ -g -std=gnu++17 -Xclang -ast-print -fsyntax-only main.cpp命令的输出所示:

class A {
public:
    template <typename T> void handleSocketData(const T &t) {
        this->handleData(t);
    }
    template<> void handleSocketData<int>(const int &t) {
        this->handleData(t);
    }
    template<> void handleSocketData<std::basic_string<char>>(const std::basic_string<char> &t) {
        <recovery-expr>(this->handleData, t);
    }
    void handleData(int data) {
        std::cout << data << std::endl;
    }
};
class B : public A {
public:
    void handleData(std::string data) const {
        std::cout << data << std::endl;
    }
};
int main(int argc, char *argv[]) {
    A a;
    B b;
    a.handleSocketData<int>(30);
    b.handleSocketData<std::string>("Hi");
    return 0;
}

所以现在我有一个编译错误,说没有找到函数handleData(const std::string& data),这是正常的。
我们发现的一个变通方法是定义一个双参数模板,将子类作为参数(一种访问者模式):

#include <iostream>

class A
{
public:
    template <typename T, typename U>
    void handleSocketData(U& u, const T& t)
    {
        u.handleData(t);
    }

    void handleData(int data)
    {
        std::cout << data << std::endl;
    }

};

class B: public A
{
public :
    void handleData(std::string data)
    {
        std::cout << data << std::endl;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    A a;
    B b;
    a.handleSocketData<int>(a, 30);
    b.handleSocketData<std::string>(b, "Hi");
    return 0;
}

你觉得怎么样?有没有更干净的方法?

yzuktlbb

yzuktlbb1#

这看起来像是CRTP的经典用例。您可以将A作为派生类Derived上的模板,然后通过static_cast将函数调用分派给派生类。要实现此功能,任何派生类Derived都必须派生自A<Derived>
由于您似乎希望将A用作非抽象类,因此必须添加一个默认派生类,将其标记为"final"。在以下代码中,空结构FinalTag用于此目的。

#include <iostream>

struct FinalTag;

template <typename Derived=FinalTag>
class A
{
public:
    template <typename T>
    void handleSocketData(const T& t)
    {
        cast().handleData(t);
    }

    void handleData(int data)
    {
        std::cout << data << std::endl;
    }

private:
    constexpr auto& cast() {
        return static_cast<Derived&>(*this);
    }

};

struct FinalTag : A<FinalTag> {};

class B: public A<B>
{
public :
    using Base = A<B>;
    using Base::handleData;

    void handleData(std::string data)
    {
        std::cout << data << std::endl;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    A a;
    B b;
    a.handleSocketData(30);
    b.handleSocketData("Hi");

    // this only works if you bring in Base::handleData in the 
    // derived class
    b.handleSocketData(30);
    return 0;
}

验证码:https://godbolt.org/z/ns9aPjG76
这是一个原型,例如,你可能想给cast方法添加一个const版本。

编辑:

正如Jarod42在评论中指出的,C ++23通过"推导这个"确实简化了CRTP:https://godbolt.org/z/cGzMrnEhc。不过,目前编译器并不广泛支持此功能。

vjrehmav

vjrehmav2#

与Joerg Brech建议的版本稍有不同的CRTP版本在某些情况下可能更合适。

#include <iostream>

class A
{
public:
    template <class Class, typename T>
    void handleSocketData(const T& t)
    {
        static_cast<Class*>(this)->handleData(t);
    }

    void handleData(int data)
    {
        std::cout << data << std::endl;
    }

};

class B: public A
{
public :
    void handleData(std::string data) const
    {
        std::cout << data << std::endl;
    }
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    A a;
    B b;
    a.handleSocketData<A, int>(30);
    b.handleSocketData<B, std::string>("Hi");
    return 0;
}

它与您的解决方案非常相似,我们指示handleSocketData应该使用哪个类来调用handleData,唯一的区别是不是动态地而是在编译时做出决定。

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