C++:当两个类包含指向另一个类的指针时，如何解决派生类之间的模板循环依赖？

Question

我有一个父类和一些从它派生的类。我想将两个派生类“配对”，eac 有一个指向另一个派生类的指针。

代码示例:

template<typename DerivedClassName>
class Parent {
    // some stuff
    DerivedClassName* prtToPair;
};

template<typename DerivedClassName>
class DerivedA : public Parent<DerivedClassName> {

};


template<typename DerivedClassName>
class DerivedB : public Parent<DerivedClassName> {

};

// compile fails
DerivedA<DerivedB> dA;
DerivedB<DerivedA> dB;

dA.prtToPair = &dB;
dB.prtToPair = &dA;

我知道我可以使用虚函数来做到这一点，但我尝试找到一种使用模板的方法。

我从 http://qscribble.blogspot.com/2008/06/circular-template-references-in-c.html 找到了解决方案:

#include <stdio.h>

template<class Combo> struct A
{
  typedef typename Combo::b_t B;
  B* b;
};

template<class Combo> struct B
{
  typedef typename Combo::a_t A;
  A* a;
};

struct MyCombo {
  typedef A<MyCombo> a_t;
  typedef B<MyCombo> b_t;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  A<MyCombo> a;
  B<MyCombo> b;
  a.b = &b;
  b.a = &a;
  return 0;
}

但它只适用于两个固定类 A 和 B。考虑到我有很多派生类，并且我想将它们中的任意两个“配对”，我该如何解决这个问题？

更新1.修复第一个代码块中的拼写错误更新2.我尝试了以下代码

template<typename DerivedClassName>
class Parent {
    // some stuff
public:
    DerivedClassName *prtToPair;
};

template<typename DerivedClassName>
class DerivedA : public Parent<DerivedClassName> {
public:
    void func() {
        std::cout << "A" << std::endl;
    }
};


template<typename DerivedClassName>
class DerivedB : public Parent<DerivedClassName> {
public:
    void func() {
        std::cout << "B" << std::endl;
    }
};

int main() {
    DerivedA<DerivedB<void>> A;
    DerivedB<DerivedA<void>> B;

    A.prtToPair = reinterpret_cast<DerivedB<void> *>(&B);
    B.prtToPair = reinterpret_cast<DerivedA<void> *>(&A);

    A.prtToPair->func();
    B.prtToPair->func();

    return 0;
}

它编译并打印了B A。但这段代码正确吗？有没有副作用？

Answer 1

类似于下面的内容？

#include <type_traits>

template <typename Combo>
struct Parent {
  // some stuff
  typename Combo::other_type* prtToPair;
};

template <typename Combo>
class DerivedA : public Parent<Combo> {};

template <typename Combo>
class DerivedB : public Parent<Combo> {};

template <template <typename...> class T, template <typename...> class U>
struct Combo {
 private:
  template <typename Combo, bool B>
  struct impl {
    using other_type =
        typename std::conditional_t<B, typename Combo::type2, typename Combo::type1>;
  };

 public:
  using type1 = T<impl<Combo, true>>;
  using type2 = U<impl<Combo, false>>;
};

int main() {
  using C = Combo<DerivedA, DerivedB>;
  using A = typename C::type1;
  using B = typename C::type2;

  A dA;
  B dB;

  dA.prtToPair = &dB;
  dB.prtToPair = &dA;
}

这使得这两种类型依赖于 Combo它们与正确的other_type相关联并进行选择是 Combo 实现的一部分。请注意Combo<DerivedA, DerivedB>和Combo<DerivedB, DerivedA>不过，现在会导致不同的类型。

<小时/>

关于您的编辑:

通过 reinterpret_cast 返回的指针访问值到不相关的类型或使用它调用非静态成员函数(正如您所做的那样)会导致未定义的行为。