基类中使用 this 指针的模板函数

Posted 2023-02-23

【中文标题】基类中使用 this 指针的模板函数

【英文标题】：Template function in base class using this-pointer

【发布时间】：2014-04-21 21:12:39

【问题描述】：

考虑以下代码：

struct Base

    ~Base() 
    virtual double operator()(double x) const = 0;
;

template<typename F, typename G> struct Compose;  //forward declaration of Compose

struct Derived1 : public Base    //plus many more derived classes

    virtual double operator()(double x) const return x;
    template <typename F>
    Compose<Derived1,F> operator()(const F& f) const return Compose<Derived1,F>(*this,f);
;

template<typename F, typename G>
struct Compose : public Base

     Compose(const F &_f, const G &_g) : f(_f), g(_g) 
     F f;
     G g;
     virtual double operator()(double x) const return f(g(x));
;

void test()

    Derived1 f,g;
    auto h=f(g);

这里的 compose 类接受两个派生类 f,g 并通过 operator() 返回组合 f(g(x))。

是否有可能避免在许多派生类中的每一个中显式定义，并在基类中添加一个函数？

---

编辑：为了更好地解释我在寻找什么：原则上，我想在基类中添加如下内容

template<typename F> Compose<decltype(*this), F>
operator()(const F& f) return Compose<decltype(*this), F>(*this,f);

我尝试了这个，希望 decltype(*this) 自动插入派生类的类型。但它似乎不像这样工作......

---

解决方案：我终于找到了办法，那就是通过CRTP。然后 Base 类采用以下形式

template<typename Derived>
struct Base

    ~Base() 
    virtual double operator()(double x) const = 0;

    template<typename F> Compose<Derived, F>
    operator()(const F& f) return Compose<Derived, F>(static_cast<Derived const&>(*this),f);
;

派生类是从

struct Derived1 : public Base<Derived1>

【问题讨论】：

如果我们从 编译 的代码开始，但并没有达到您想要的效果，那将会很有帮助。第一个来源在这方面失败了（出于多种原因），第二个来源也是如此，因此很难进入这个问题，更不用说小马可行的替代方案了。 （并且Compose 不是一个函数；它看起来像一个模板类，但目前甚至不是那个）。

你是对的。我会在几分钟内更新它（这里和那里几个逗号;-)）。

完成。在 MSVC 11 中编译。

不作为答案包含在内，因为它与您似乎正在寻找的虚拟模型剥离，但您也可以考虑使用 CRTP 作为选项的静态多态性 (See it live)。这可能会让你大吃一惊。

【参考方案1】：

鉴于您的Base 是纯虚拟的，因此可以将模板功能移至Base。无论如何，所有派生类都必须实现double operator()(double x) 并委托。

我还使用了Base 指针而不是实例，因为正如您指出的那样，否则它在Compose 结构中不起作用（可能想要更改那里的实现以使其不易泄漏......）。

请注意，我从您的层次结构中取出了Compose（看起来它可以用于更通用的目的） - 随时将它放回原处（它将允许无休止的组合）。

我还删除了所有 const，因为 struct 需要为 const 对象提供默认 CTOR（随意放入它们）。

我重命名了组合运算符，因为我的编译器被客户端代码中的另一个 operator() 蒙蔽了双眼。

它需要清理的核心在那里：

template <typename F, typename G> struct Compose

     Compose( F* _f,  G &_g) : f(_f), g(_g) 
      F* f;
     G g;
     double operator()(double x)  return (*f)(g(x));
;

struct Base

    ~Base() 
    virtual double operator()(double x) = 0;
    template <typename F> Compose<Base,F> composeMeWith(F& f)  return Compose<Base,F>(this,f);    
;

struct D1 : public Base 

    virtual double operator()(double x)   return 1.0; 
;

struct D2 : public Base 

    virtual double operator()(double x)   return 2.0; 
;

一些客户端代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char** argv) 

     D1 d1;
     D2 d2;

    auto ret1 = d1.composeMeWith(d2);
    auto ret2 = d2.composeMeWith(d1);

    cout << ret1(100.0) << endl;
    cout << ret2(100.0) << endl;

【讨论】：

非常感谢！核心很重要，其余的（shared_ptr 或其他）都是微不足道的。我明天会测试它并接受（--希望 :-D）。

再次感谢，您提出的解决方案将起作用。但我很好奇是否有任何替代“指针”方法的方法？我的意思是这个任务听起来并不难：派生类只需要插入它自己的类型模板参数（这是我尝试使用 decltype(*this)...）。这是否可能仅使用基类中定义的函数？

我认为您不能在模板类型名称中引用this（当时没有this）。不过，您可以在 中使用它。值得调查。

@davidhigh decltype 的想法不起作用的原因在这里：***.com/questions/10424337/…

【参考方案2】：

您的 Base 类是纯抽象的，因此您不能这样做。您可以将Base 类定义为具体类，然后在具体Base 类中定义重载函数调用运算符。请看下面的代码：

struct Base

    ~Base() 
    virtual double operator()(double x) const return x;
;

struct Derived1 : public Base    //plus many more derived classes


;

int main()

  Derived1 d;
  double x = d(1);
  std::cout << x << std::endl;

  return 0;

【讨论】：

嗯...谢谢，但这是微不足道的。我已经编辑了我的问题，以便更清楚我想要什么。