c++ - 如何将模板参数传递给 CRTP？

Question

在下面的代码中:

template <typename T>
class CRTP
{
public:
};

template <int I, typename T>
class CRTPInt
{
public:
};

template <template <typename> class T>
class Derived : public T<Derived<T>>
{
public:
};

void main()
{
Derived<CRTP> foo;
Derived<CRTPInt<2>> foo2;
}

我如何编写 CRPTInt 以便我可以传入模板化参数，然后在 Derived 定义中继续？

谢谢，

吉姆

Answer 1

CRTP 模式通常用于启用静态多态性 和混合(参数化)行为的能力。为了说明两种选择，首先定义一个通用模板比较方便

template
<
        typename Derived
>
class enable_down_cast
{
private:
        // typedefs

        typedef enable_down_cast Base;

public:
        Derived const* self() const
        {
                // casting "down" the inheritance hierarchy
                return static_cast<Derived const*>(this);
        }

        // write the non-const version in terms of the const version
        // Effective C++ 3rd ed., Item 3 (p. 24-25)
        Derived* self()
        {
                return const_cast<Derived*>(static_cast<Base const*>(this)->self());
        }

protected:
        // disable deletion of Derived* through Base*
        // enable deletion of Base* through Derived*
        ~enable_down_cast() = default; // C++11 only, use ~enable_down_cast() {} in C++98
};

然后你为你想要的行为类型定义一个接口(interface)类模板

template<typename FX>
class FooInterface
:
    // enable static polymorphism
    public enable_down_cast< FX >
{
private:
    // dependent name now in scope
    using enable_down_cast< FX >::self;

public:
    // interface
    void foo() { self()->do_foo(); }

protected:
    // disable deletion of Derived* through Base*
    // enable deletion of Base* through Derived*
    ~IFooInterface() = default; // C++11 only, use ~IFooInterface() {} in C++98/03
};

要获得此接口(interface)的不同实现，只需定义不同的类，每个类都派生自 FooInterface 并将它们自己作为奇怪的重复模板参数:

class FooImpl
:
    public FooInterface< FooImpl > 
{
private:
    // implementation
    friend class FooInterface< FooImpl > ;
    void do_foo() { std::cout << "Foo\n"; }
};

class AnotherFooImpl
:
    public FooInterface< AnotherFooImpl > 
{
private:
    // implementation
    friend class FooInterface< AnotherFooImpl >;
    void do_foo() { std::cout << "AnotherFoo\n"; }
};

另一种方法是参数化接口(interface)的不同实现。这一次，类模板同时依赖于一个模板模板参数和一个非类型参数

template<template<int> class F, int X>
class BarInterface
:
    public enable_down_cast< F<X> >
{
private:
    // dependent name now in scope
    using enable_down_cast< F<X> >::self;

public:
    // interface
    void bar() { self()->do_bar(); }    

protected:
    // disable deletion of Derived* through Base*
    // enable deletion of Base* through Derived*
    ~BarInterface() = default; // C++11 only, use ~BarInterface() {} in C++98/03
};

实现是另一个类模板，它派生自以自身和非类型参数作为参数的接口(interface)

template< int X >
class BarImpl
:
    public BarInterface< BarImpl, X > 
{
private:
    // implementation
    friend class BarInterface< ::BarImpl, X >;
    void do_bar() { std::cout << X << "\n"; }    
};

你是这样称呼他们的:

int main()
{
    FooImpl f1;         
    AnotherFooImpl f2;
    BarImpl< 1 > b1;
    BarImpl< 2 > b2;

    f1.foo();
    f2.foo();
    b1.bar();
    b2.bar();

    return 0;
}

您问题中的类不太符合这种一般模式。如果您可能想为 Derived 提供一些类似于 CRTP 的行为，那么您可以这样做

class Derived1
: 
   public CRTP< Derived1 > 
{

};

template<int I>
class Derived2
: 
   public CRTPInt< Derived2, I >
{

};

更新:基于来自 https://stackoverflow.com/a/11571808/819272 的讨论，我发现原始答案只在 Visual Studio 2010 上编译，而不是在 gcc 上编译，因为某些 Microsoft 特定的、不可移植的特性。例如。 enable_down_cast 中的 self() 函数是其派生类中的(模板)依赖名称，因此在没有显式 using 指令的情况下不可见。此外，我还添加了具有适当保护级别的默认析构函数。最后，我将我原来的类 enable_crtp 重命名为 enable_down_cast 因为这正是它所做的:手动启用静态多态性，编译器会自动启用动态多态性。