C++多态模板类，模板类型对象的实例化

Posted 2023-02-23

【中文标题】C++多态模板类，模板类型对象的实例化

【英文标题】：C++ Polymorphic template class, instantiation of template type object

【发布时间】：2020-05-20 17:25:39

【问题描述】：

我有以下情况，我想实例化一个模板类型的对象。 我希望模板类型对象的实例化依赖于“实例化器”类。

template <class T>
class Base

public:
  Base()

  void do_something()
  
    T obj = this->Test();
    // do something with object
  

  virtual T Test()
  
   return T(5);
  
;


template <class T>
class Derived : public Base<T>

public:
  Derived() : Base<T>() 
  virtual T Test()
  
    return T(5, 6);
  
;

class Test1

public:
  Test1(int x)
;
class Test2 : public Test1

public:
  Test2(int x, int y) : Test1(x) 
;

稍后在我的代码中，我想使用 Base 或 Derived 对象。 它们在函数 do_something() 中对模板类型对象 (obj) 执行操作。 我想让obj的实例化依赖于实现 Test() 函数。 Base 应该只适用于 Test1 类型的对象或具有相同构造函数的 Test1 的派生类。 Derived 应该只适用于与 Test2 具有相同构造函数的对象。

Base<Test1>(); // works
Base<Test2>(); // doesn't work, but should not work by my design and throw a compile error
Derived<Test1>(); // same
Derived<Test2>();  // should work, but doesn't,
// since Base::Test() still exists, but cannot be compiled due to wrong constructor of T

有没有办法实现所描述的行为？ 或者我可以进行设计更改吗？

【问题讨论】：

坦率地说，您的代码中充满了拼写错误。目前尚不清楚该代码应该实现什么。请解释它或给出一个输出示例并告诉我们所需的输出

请提供minimal reproducible example。你修正了一些错别字，但还是太多了。

你是对的，我在快速写问题时犯了很多错别字。我已经修复了它们并写了我想要的行为的一个小解释。

【参考方案1】：

对于任何T，您可以将 Base 更改为正确：

template <class T>
class Base

public:
    Base()

    void do_something()
    
        T obj = this->Test();
        // do something with object
    

    virtual T Test()
    
        if constexpr (std::is_constructible_v<T, int>) 
            return T(5);
        
        throw std::runtime_error("should not be called");
    
;

但是

Base<Test2>(); 会编译但会在运行时抛出。

拆分并派生两个似乎更好：

template <class T>
class Base

public:
    Base() = default;
    virtual ~Base() = default;

    void do_something()
    
        T obj = this->Test();
        // do something with object
    

    virtual T Test() = 0;
;

template <class T>
class Derived : public Base<T>

public:
  Derived() : Base<T>() 
  T Test() override  return T(4); 
;

template <class T>
class Derived2 : public Base<T>

public:
  Derived() : Base<T>() 
  T Test() override  return T(5, 6); 
;

【讨论】：

感谢您的回答。这似乎是一个很好的解决方案。抽象基础也是一个好主意。我最初希望Derived 可以与相同的模板类型完全互换，但这永远不会奏效。我的意思是，我的示例甚至被设计为不允许这样做。所以我可能会使用你的解决方案。