c++ - 我可以在基类模板方法中自动推导出子类型吗？

Question

首先，让我提供一些背景信息。我正在为我的游戏创建一个小型游戏框架，其中有游戏系统和事件系统。我尝试使用模板等语言特性来避免用户代码中的样板代码。

有 Component 类，从中派生出其他游戏元素，即 Camera、Sprite、Button。

using EventType = unsigned int;
using EventCallback = std::function<void(Event)>;

class Component {
public:
    // This is public version for general functor objects,
    // particularly used with lambda
    void addHandler(EventType type, const EventCallback &callback);

protected:
    // Method for child classes. Creates event handler from method of the class.
    //
    // This is template method, because std::bind is used for functor creation,
    // which requires class type at compile time.
    template <class T>
    void addHandler(EventType type, void (T::*method)(Event event)) { /*...*/ }
private:
    // ...
};

每个组件都会监​​听一组特定的事件，因此它不必为每种可能的事件类型都实现处理程序。此外，组件用户应该能够添加自定义事件监听器，而无需为每个游戏元素创建新类，例如:

class Button : public Component {
public:
    Button() {
        addHandler(kOnTouch, &Button::onTouch);
    }
    // ...
};

Button ok, cancel;
ok.addHandler(kOnClick, [](Event) {
    // ...
});

cancel.addHandler(kOnClick, [](Event) {
    // ...
});

// Add another handler somewhere else in the code
cancel.addHandler(kOnClick, someCallback);

所以，我想做的是后期绑定(bind)，对成员函数进行编译时检查。我想确保传递给 addHandler() 的方法指针属于调用 addHandler() 的子类。在 template argument deduction 的帮助下，我可以在 addHandler() 中获取方法所有者的类型.但是我没有找到推断子类类型的方法。在这里，我是如何尝试使用 decltype(*this) 和 type traits 来实现这一点的:

template <class T>
void addHandler(EventType type, void (T::*method)(Event event)) {
    /***** This check is INCORRECT *****/
    // Check that T is same as child class
    using ChildClass = std::remove_reference<decltype(*this)>::type;
    static_assert(std::is_same<T, ChildClass>::value,
                  "Event handler method must belong to caller class");

    using namespace std::placeholders;

    EventHandler::Callback callback =
            std::bind(method, static_cast<T *>(this), _1);
    addHandler(EventHandler(type, callback));
}

这里我们需要子类类型来与 T 进行比较。似乎 ChildClass 被分配给基组件类而不是 child 。有没有一种方法可以自动推断子类类型，仅在方法版本 addHandler() 内部进行更改？仅对这个重载的 addHandler() 而不是整个 Component 类进行模板化以最小化生成的代码并能够使用多态性是很重要的。所以它是更通用的 addHandler() 的微小包装，采用 std::function。

目前，我只能检查 T 是组件:

static_assert(std::is_base_of<Component, T>::value,
              "Event handler method must belong to caller class");

Answer 1

It seems that ChildClass being assigned to base Component class rather than to child.

这里没有“分配”任何东西。滥用术语会造成混淆。

基类成员函数中this的类型(当然)是基类。

要了解调用者的类型，您需要调用者的this 指针，而不是基类成员函数中的this 指针.您可以通过要求调用者将其作为参数传递来获取调用者的 this 指针:

template <class T, class U>
  void addHandler(EventType type, void (T::*method)(Event event), U* that)

然后你甚至不需要静态断言，你可以将 that 绑定(bind)到 method

注意如果您保留静态断言，您可能希望使用 std::is_base_of 而不是 std::is_same。

或者，您可以摆脱 addHandler 重载，只需要派生类型进行绑定(bind):

class Button : public Component {
public:
  Button() {
    addHandler(kOnTouch, [this](Event e) { onTouch(e); });
  }
  // ...
};