C++ 流畅接口

Question

我正在为我的C++ GUI库实现一个流畅接口。基本概念是每个函数都返回一个模板的指针。

这里有两个类。

template <class T>
class wnd {
public:
    T* set_id(int id) { id_ = id; return (T*)this; }
    T* set_text(std::string text) { text_ = text; return (T*)this; }
protected:
    int id_;
    std::string text_;
};
    
class app_wnd : public wnd<app_wnd> {
public:
    app_wnd* show() { std::cout << text_ << " " << id_; return (app_wnd*) this; }
};

这很好用。当使用app_wnd时，子函数返回正确的T*，即app_wnd*。因此我可以执行(new app_wnd())->set_id(0)->set_text("hello world")->show();

当我进行另一个派生时，问题就出现了。

class main_wnd : public app_wnd {
public:
    main_wnd* set_app_instance(int instance) { instance_ = instance; return (main_wnd *) this; }
protected : 
    int instance_;
};

这个类不知道底层模板，一旦我调用set_id()函数，它会返回app_wnd类，失去了main_wnd的方法，即(new main_wnd())->set_id(0)->set_app_instance(10);将失败，因为set_id函数将返回app_wnd*而不是main_wnd*。

有没有一个干净、好的、非复杂的解决方案？

- Tomaz Stih

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不，你不能使用new app_wnd()，因为app_wnd是一个模板。由于示例无法正常工作，所以您现在遇到的问题不仅仅是这个（而且class app_wnd : public wnd<app_wnd>也无法编译）。 - Alberto Sinigaglia

抱歉，我复制粘贴了旧版本的代码。我现在已经更新了它。问题仍然存在。 - Tomaz Stih

CRTP需要一直使用模板，因为每个人都必须能够转换回顶层类。template<typename T> class app_wnd : public wnd<T> { ... }; class main_wnd : public app_wnd<main_wnd> { ... }; - Raymond Chen

@Berto99 class app_wnd : public wnd<app_wnd> 为什么不行呢？app_wnd并不完整，但也没有必要。 - 463035818_is_not_a_number

@idclev463035818 你正在观看一个不同的代码，我之前在关注的那个问题已经被编辑了。 - Alberto Sinigaglia

我理解得对吗，CRTP 要求知道派生链中哪个类是“最终类”？因此，如果我有一个按钮并想从它创建 custom_button，则按钮不能是最终类，因为它需要通过模板传递。 - Tomaz Stih

Answer 1

我现在感觉有点年轻了，因为我在Stack Exchange上找到了答案。所需的是使用默认模板参数的修改后的CRTP。以下是类代码。

template <typename Q, typename T>
struct fluent_type {
    typedef Q type;
};

template <typename T>
struct fluent_type<void, T> {
    typedef T type;
};

template <typename T>
class wnd {
public:
    typedef typename fluent_type<T, wnd<void>>::type ftype;
    ftype* set_id(int id) { id_ = id; return static_cast<ftype*>(this); }
    ftype* set_text(std::string text) { text_ = text; return static_cast<ftype*>(this); }
protected:
    int id_;
    std::string text_;
};

template <typename T =  void>
class app_wnd : public wnd<app_wnd<T>> {
public:
    typedef typename fluent_type<T, wnd<app_wnd<T> > >::type ftype;
    ftype* show() { std::cout << text_ << " " << id_; return static_cast<ftype*>(this);
    }
};

template <typename T = void>
class main_wnd : public app_wnd<main_wnd<T>> {
public:
    typedef typename fluent_type<T, app_wnd<main_wnd<T> > >::type ftype;
    ftype* set_app_instance(int instance) { instance_ = instance; return static_cast<ftype*>(this); }
protected : 
    int instance_;
};

这是示例调用。

auto aw = (new app_wnd<>())
    ->set_id(0)
    ->set_text("hello app_wnd")
    ->show();

auto mw = (new main_wnd<>())
    ->set_id(0)
    ->set_text("hello main_wnd")
    ->show()
    ->set_app_instance(123);

- Tomaz Stih

Answer 2

你可以像这样做：

template <class T>
class wnd {
public:
    T* set_id(int id) { id_ = id; return (T*)this; }
    T* set_text(std::string text) { text_ = text; return (T*)this; }
protected:
    int id_;
    std::string text_;
};
template<class Derivate>
class app_wnd : public wnd<Derivate> {
public:
    app_wnd* show() { std::cout << wnd<app_wnd<Derivate>>::text_ << " " << wnd<app_wnd<Derivate>>::id_; return (Derivate*) this; }
};
class main_wnd : public app_wnd<main_wnd> {
public:
    main_wnd* set_app_instance(int instance) { instance_ = instance; return (main_wnd *) this; }
protected :
    int instance_;
};
int main(){
    (new main_wnd())->set_id(0)->set_app_instance(10);
}

（受CRTP启发）。

然而，您将无法再实例化app_wnd了。

- Alberto Sinigaglia

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只要我们知道最终的类是什么，这就可以工作。然而，如果我们有一个按钮类（这是很可能的），它可能是final的，或者我们可以从它派生出custom_button。 - Tomaz Stih