C++模板化的"override"相当于什么，当部分特化时？

Question

C++模板化的"override"相当于什么，当部分特化时？

c++templatesoverridingpartial-specialization

7

我有一个类/结构体模板，长这样:

template <typename T, typename U>
struct S
{
    unsigned int operator()(T t, U u) const;
};

我希望确保专业化遵守这个接口。

不幸的是，我可以使用不同的返回类型对此结构进行专业化。例如，如果我部分地专门返回bool而不是unsigned int，我希望得到编译器错误，但编译器似乎并不关心：

template <typename T>
struct S<T,nullptr_t>
{
    bool operator()(T t, nullptr_t u) const { return 2; }
};

Example @ Ideone.com

在上面的示例中，专用版本应该返回2，但由于返回类型是bool，返回值被转换为true，然后显示为1。

编译器为什么会接受这种情况？

如何防止程序员使用错误的返回类型（甚至使用错误的参数）对模板进行特化？

我知道我可以在基础模板类/结构中使用虚方法并在子类中使用override关键字来实现我想要的效果:

使用override的解决方案（不能编译，这很好）

但是使用虚方法肯定会创建一个虚表，并且我尽可能避免这样做，特别是因为我不需要运行时的虚表。除非有一个技巧可以在不建立虚表的情况下实现相同的功能？

此外，我知道如果我能够部分特化方法或者依赖于非部分特化的话，问题会更简单，但是据我所知前者在C++中不可能实现，后者也无法涵盖我在程序中需要的情况。

- vdavid

1

“我如何防止程序员使用错误的返回类型专门化模板？”你无法做到。程序员可以编写与您原始模板完全不同的专门化，并随心所欲地使用它们。唯一能做的就是确保您编写的函数只接受“好”的专门化。 - n. m.

我认为你可以看一下https://en.cppreference.com/w/cpp/types/result_of，并在推断出的类型是你想要的类型时进行一些静态断言。如果类型不正确，静态断言将停止编译并显示错误信息。 - wdudzik

我考虑检查结果类型（使用decltype或std::result_of），但这意味着每个调用者都需要检查它或每个特化都需要检查它，这有点重。也许我可以使用C++20的概念使该检查自动化，但我的编译器不兼容C++20。 - vdavid

你为什么在意呢？当然，人们可以写出疯狂的东西，但即使没有专门从事某些无意义的事情，他们也可能会这样做。 - Passer By

@PasserBy，我关心的原因与“override”关键字引入的原因相同：确保在编写代码时遵守接口，并在以后更新接口时也要遵守接口。 - vdavid

这里有一个重大的区别，带有错误签名的虚函数将会默默失败，并且它的失败条件可能取决于任意远的代码。另一方面，这通常会是编译错误，其失败条件是局部的。如果有什么问题，那就是隐式转换。 - Passer By

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- bartop · Accepted Answer

创建静态接口的一种好方法是使用奇妙递归模板模式。在您的情况下，它应该是这样的：

template<class Derived, class T, class U>
constexpr bool MyTrait = std::is_same<unsigned int, decltype(std::declval<Derived>()(std::declval<T>(), std::declval<U>()))>::value;

template <typename Derived, class T, class U>
struct StaticInterface
{

    unsigned int operator()(T t, U u) const{
        static_assert( MyTrait<Derived, T, U>, "errr" );

        return (*static_cast<const Derived *>(this))(std::forward<T>(t), std::forward<U>(u));
    }
};

template <typename T, typename U>
struct S : StaticInterface<S<T, U>, T, U>
{
    unsigned int operator()(T t, U u) const{ /* some implementation */}
};

template <typename T>
struct S<T, std::nullptr_t> : StaticInterface<S<T, std::nullptr_t>, T, std::nullptr_t>
{
    bool operator()(T t, std::nullptr_t u) const { return 2; }
};

要使其工作，必须通过接口进行函数调用，如下所示：

template<class Derived, class T, class U>
void test(const StaticInterface<Derived, T, U> &inter){
    inter(T(), U());
}

否则，将选择派生运算符作为首选。