CRTP：根据派生类内容启用基类中的方法

Posted 2023-02-23

【中文标题】CRTP：根据派生类内容启用基类中的方法

【英文标题】：CRTP: enable methods in base class based on derived class contents

【发布时间】：2017-02-28 16:33:58

【问题描述】：

有没有办法从 CRTP 基类查询派生类的内容，与 SFINAE 一起使用以启用或禁用基类方法？

我想要完成的可能如下所示：

template<typename Derived>
struct base

    struct foo ;
    struct bar ;

    void dispatch(int i)
    
        switch (i) 
        case 0: dispatch(foo); break;
        case 1: dispatch(bar); break;
        default: break;
        
    

    // catch all for disabled methods
    template<typename T> void dispatch(T const&) 

    std::enable_if</* magic that checks if there is in fact Derived::foo(foo) */>
      dispatch(foo f)
    
        static_cast<Derived*>(this)->foo(f);
    
    std::enable_if</* magic that checks if there is in fact Derived::bar(bar) */>
      dispatch(bar b)
    
        static_cast<Derived*>(this)->bar(b);
    
;

struct derived: public base<derived>

    // only foo in this one
    void foo(foo)  std::cout << "foo()\n"; 
;

简单地尝试在enable_if 中使用Derived::foo 会导致错误引用不完整类（派生类）的无效使用。

【参考方案1】：

有没有办法从 CRTP 基类查询派生类的内容，与 SFINAE 一起使用以启用或禁用基类方法？

是的，是的。它遵循一个最小的工作示例：

#include<iostream>

template<typename D>
class base 
    template<typename T = D>
    auto dispatch(int) -> decltype(std::declval<T>().foo(), void()) 
        static_cast<T*>(this)->foo();
    

    void dispatch(char) 
        std::cout << "base" << std::endl;
    

public:
    void dispatch() 
        dispatch(0);
    
;

struct derived1: base<derived1> 
    void foo() 
        std::cout << "derived1" << std::endl;
    
;

struct derived2: base<derived2> ;

int main() 
    derived1 d1;
    derived2 d2;
    d1.dispatch();
    d2.dispatch();

添加要转发的参数很简单，我希望示例尽可能简单。 查看它在wandbox 上运行。

从上面的sn-p可以看出，其基本思路是使用标签调度和重载方法来启用或禁用基类中的方法，如果存在则使用派生类中的方法。

仅尝试在 enable_if 中使用 Derived::foo 会导致错误，指出对不完整类（派生）的使用无效。

那是因为Derived 在您尝试使用它时实际上是不完整的。标准说：

在类说明符的结尾处，类被视为完全定义的对象类型（或完整类型）。

在您的情况下，派生类有一个基类模板，而前者在后者的实例化过程中不是一个完整的类型，原因很明显。 此外，Derived 不是您的 sfinae 表达式中的实际类型，并且（让我说）在这种情况下 sfinae 不起作用。这就是我在示例中执行以下操作的原因：

template<typename T = D>
auto dispatch(int) -> decltype(std::declval<T>().foo(), void()) 
    static_cast<T*>(this)->foo();

当然，decltype 这样使用也是一个 sfinae 表达式。如果您愿意，可以使用std::enable_if_t 做类似的事情。我发现这个版本更容易阅读和理解。

---

话虽如此，您可以通过虚拟方法获得相同的结果。如果您没有充分的理由不这样做，请使用它。

---

为了完整起见，您的示例已更新为上述技术：

#include<iostream>

template<typename Derived>
struct base

    struct foo ;
    struct bar ;

    void dispatch(int i)
    
        switch (i) 
        case 0: dispatch(0, foo); break;
        case 1: dispatch(0, bar); break;
        default: break;
        
    

    template<typename T>
    void dispatch(char, T const&) 

    template<typename D = Derived>
    auto dispatch(int, foo f)
    -> decltype(std::declval<D>().foo(f), void())
    
        static_cast<D*>(this)->foo(f);
    

    template<typename D = Derived>
    auto dispatch(int, bar b)
    -> decltype(std::declval<D>().bar(b), void())
    
        static_cast<D*>(this)->bar(b);
    
;

struct derived: public base<derived>

    void foo(foo)  std::cout << "foo" << std::endl; 
;

int main() 
    derived d;
    d.dispatch(0);
    d.dispatch(1);

在wandbox 上查看。

【讨论】：

谢谢！这几天我的C++有点生疏了，所以不记得怎么影响模板评估顺序了；额外的模板 是我所追求的。我同意与 enable_if 相比，您的解决方案更出色；从 C++11 及更高版本开始学习使用的东西。