c++ - 使用模板函数传递模板参数时出错

Question

我在使用模板成员函数和模板变量时遇到问题。目标是为接口(interface)创建一个模板，该接口(interface)可以被继承并链接到一个或多个在运行时初始化的服务。该接口(interface)还将数据传递给这些专门的服务(例如 MyService)。举一个更简单的例子，使用这段代码:

#include <string>

class Interface
{
public:
    template <class T> bool init(T *_Service) {AttachService(*_Service);}  //This function does other stuff too.
    template <typename T> void AttachService(T _Service) { m_AttachedService<T> = *_Service; }
    template <typename T> T AttachedService() { return m_AttachedService; }
protected:
    template<typename T> static T m_AttachedService;

    class InterfaceListener
    {
        void Received()
        {
            int a = 1;
            std::string b = "hello";
            AttachedService().setA(a);
            m_AttachedService.setB(b);
        };
    };
};

class Service
{
    Service();
    ~Service();
    virtual void init() = 0;
};

class MyService : public Service, public Interface
{
    MyService();
    ~MyService();
    private:
        int A;
        std::string B;
    protected:
        Interface x;
    public:
        void init() { x.init(this);}
        void setA(int a) { A = a; }
        void setB(std::string b) { B = b; }
};

int main();
{
    MyService myserv;
    myserv.init();
}

我收到以下错误:

C2672: 'Interface::AttachedService': no matching overloaded function found
C2783:  'T Interface::AttachedService(void)': could not deduce template argument for 'T'
C2228:  left of '.setA' must have class/struct/union
C3245:  'Interface::m_AttachedService': use of a variable template requires template argument list

如果能帮助理解正确使用模板，我们将不胜感激!

Answer 1

让我们从一个最小的程序开始，该程序无需执行任何有用的操作即可构建和运行。

#include <string>

class Interface
{
};

class Service
{
   protected:
      Service() {}
      ~Service() {}
      virtual void init() = 0;
};

class MyService : public Service, public Interface
{
   private:
      int A;
      std::string B;
   protected:
      Interface x;
   public:
      MyService() {}
      ~MyService() {}
      void init() {}
      void setA(int a) { A = a; }
      void setB(std::string b) { B = b; }
};

int main()
{
   MyService myserv;
   myserv.init();
}

您会注意到，为了达到该基线，您发布的代码几乎没有变化。

1. Interface 是空的。
2. Service 的成员函数在public 部分。 Service 的默认构造函数和析构函数具有空实现。
3. MyService 的默认构造函数和析构函数位于该类的 public 部分，它们具有空实现。
4. MyService::init() 有一个空的实现。

---

现在我们可以开始添加更多代码了。

我将 MyService::init() 更改为:

  void init() { x.init(this); }

没有其他更改，我得到以下编译器错误。

socc.cc: In member function ‘virtual void MyService::init()’:
socc.cc:25:23: error: ‘class Interface’ has no member named ‘init’
       void init() { x.init(this);}

现在，Interface 需要使用 init 函数进行更新。

我添加了一个虚拟实现来插入流程向前发展。

class Interface
{
   public:
      template <class T> bool init(T *_Service) { return true; }
};

是时候向 Interface::init() 添加一些有用的东西了。将其更改为

template <class T> bool init(T *_Service)
{
   AttachService(*_Service); 
   return true; 
}

产生以下编译器错误，这并不奇怪。

socc.cc: In instantiation of ‘bool Interface::init(T*) [with T = MyService]’:
socc.cc:31:32:   required from here
socc.cc:8:23: error: ‘AttachService’ was not declared in this scope
          AttachService(*_Service);
          ~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~

是时候添加 AttachService 了。将 Interface 更改为(关闭匹配你所拥有的)

class Interface
{
   public:
      template <class T> bool init(T *_Service)
      {
         AttachService(*_Service); 
         return true; 
      }

      template <typename T> void AttachService(T _Service)
      {
         m_AttachedService<T> = *_Service;
      }

   protected:
      template<typename T> static T m_AttachedService;
};

产生以下编译器错误。

socc.cc: In instantiation of ‘void Interface::AttachService(T) [with T = MyService]’:
socc.cc:8:10:   required from ‘bool Interface::init(T*) [with T = MyService]’
socc.cc:39:32:   required from here
socc.cc:14:33: error: no match for ‘operator*’ (operand type is ‘MyService’)
          m_AttachedService<T> = *_Service;
                                 ^~~~~~~~~

这是有道理的。在 AttachServie 中，_Service 不是指针。

将 Inteface::AttachService 更改为:

  template <typename T> void AttachService(T _Service)
  {
     m_AttachedService<T> = _Service;
  }

使编译器错误消失，但存在链接器错误。

:socc.cc:(.rdata$.refptr._ZN9Interface17m_AttachedServiceI9MyServiceEE[.refptr._ZN9Interface17m_AttachedServiceI9MyServiceEE]+0x0): undefined reference to `Interface::m_AttachedService<MyService>'
collect2: error: ld returned 1 exit status

这是有道理的，因为我们还没有定义 static 成员变量。

添加以下行

template<typename T> T Interface::m_AttachedService;

在 Interface 定义之后立即处理链接器错误。

以下是完整程序的下一个版本，它成功构建并运行，尽管它仍然没有做任何有用的事情。

#include <string>

class Interface
{
   public:
      template <class T> bool init(T *_Service)
      {
         AttachService(*_Service); 
         return true; 
      }

      template <typename T> void AttachService(T _Service)
      {
         m_AttachedService<T> = _Service;
      }

   protected:
      template<typename T> static T m_AttachedService;
};

template<typename T> T Interface::m_AttachedService;

class Service
{
   protected:
      Service() {}
      ~Service() {}
      virtual void init() = 0;
};

class MyService : public Service, public Interface
{
   private:
      int A;
      std::string B;
   protected:
      Interface x;
   public:
      MyService() {}
      ~MyService() {}
      void init() { x.init(this); }
      void setA(int a) { A = a; }
      void setB(std::string b) { B = b; }
};

int main()
{
   MyService myserv;
   myserv.init();
}

---

是时候将您的 AttachedService 版本添加到 Interface

template <typename T> T AttachedService() { return m_AttachedService; }

这会产生以下编译器错误。

socc.cc: In member function ‘T Interface::AttachedService()’:
socc.cc:17:73: error: missing template arguments before ‘;’ token
     template <typename T> T AttachedService() { return m_AttachedService; }

这是有道理的，因为 m_AttachedService 不是成员变量而是成员变量模板。

将其更改为

template <typename T> T AttachedService() { return m_AttachedService<T>; }

删除该错误。

---

现在是 Interface 中的最后一部分。您发布的嵌套类 InterfaceListener 听起来不错。你有

  class InterfaceListener
  {
     void Received()
     {
        int a = 1;
        std::string b = "hello";
        AttachedService().setA(a);
        m_AttachedService.setB(b);
     };
  };

该类问题:

1. AttachedService() 是不对的，因为它是一个成员函数模板。您必须提供一个模板参数才能使用它。
2. 此外，AttachedService() 不是static 成员函数。您需要 Interface 的实例才能进行该调用。
3. m_AttachedService 不是成员变量。它是一个成员变量模板。您必须提供一个模板参数才能使用它。
4. setA() 和setB() 函数仅在模板参数为MyService 时有效。在特定于某个类型的函数中包含代码没有意义。

---

我会留给您考虑您打算如何使用 InterfaceListener 并适本地定义它的功能。在此之前，我会构建并运行以下程序。

#include <string>

class Interface
{
   public:
      template <class T> bool init(T *_Service)
      {
         AttachService(*_Service); 
         return true; 
      }

      template <typename T> void AttachService(T _Service)
      {
         m_AttachedService<T> = _Service;
      }

      template <typename T> T AttachedService() { return m_AttachedService<T>; }

   protected:
      template<typename T> static T m_AttachedService;

};

template<typename T> T Interface::m_AttachedService;

class Service
{
   protected:
      Service() {}
      ~Service() {}
      virtual void init() = 0;
};

class MyService : public Service, public Interface
{
   private:
      int A;
      std::string B;
   protected:
      Interface x;
   public:
      MyService() {}
      ~MyService() {}
      void init() { x.init(this); }
      void setA(int a) { A = a; }
      void setB(std::string b) { B = b; }
};

int main()
{
   MyService myserv;
   myserv.init();
}