使用模板模板类参数作为参数

Question

《现代C++设计》给出了以下示例：

template <class T> struct EnsureNotNull
{
    static void Check(T*& ptr)
    {
      if (!ptr) ptr = GetDefaultValue();
    }
};

template
<
   class T,
   template <class> class CheckingPolicy = EnsureNotNull,
   template <class> class ThreadingModel
>
class SmartPtr
  : public CheckingPolicy<T>
  , public ThreadingModel<SmartPtr>
{
...
  T* operator->()
  {
    typename ThreadingModel<SmartPtr>::Lock guard(*this);
    CheckingPolicy<T>::Check(pointee_);
    return pointee_;
  }
private:
  T* pointee_;
};

我无法想象如何构建ThreadingModel模板以使其能够接受SmartPtr作为参数，在我看来，某些疯狂的递归将会发生。这怎么可能呢？

编辑：

我尝试了Potatoswatter（抱歉哈哈）的评论：

template <class SmartPtr> struct SingleThreadingModel
{
  class Lock
  {
    public: 
      Lock(SmartPtr&)
      {
      }
  };
};

但它没有起作用。

这里是gcc给我的错误信息：

main.cpp:28:35: error: type/value mismatch at argument 1 in template parameter list for ‘template<class> class ThreadingModel’
main.cpp:28:35: error:   expected a type, got ‘SmartPtr’

- scooterman

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啊，是的。模板模板参数。这是最令人困惑的事情之一。 - John Dibling

你的新代码看起来很好。你遇到了什么错误，是在哪里？此外，番茄泼击器听起来会制造一大堆麻烦，我尽量避免这样做。 - Potatoswatter

Answer 1

您正在尝试将SmartPtr作为模板类型参数传递给ThreadingModel。然而，SmartPtr是一个模板，不是一个具体的类型，并且注入类名在继承列表中不可用。

此外，请注意您不能在任意位置使用模板参数的默认参数(§14.1/11):

如果一个模板参数有一个默认的模板参数，则所有后续的模板参数都必须提供一个默认的模板参数。

修复了这些问题后，您的代码如下：

template
<
  class T,
  template <class> class ThreadingModel,
  template <class> class CheckingPolicy = EnsureNotNull
>
class SmartPtr
  : public CheckingPolicy<T>
  , public ThreadingModel<SmartPtr<T, ThreadingModel, CheckingPolicy> > 
//                         ^ .... now passing a concrete class .... ^
{
    T* operator->() {
        // the following use of SmartPtr is fine as it is the injected class-name:
        typename ThreadingModel<SmartPtr>::Lock guard(*this);
        // ...
    }
};

请注意，虽然现代C++设计是一本优秀的书，但它不能替代像Vandevoorde/Josuttis这样的好的基础模板书。

- Georg Fritzsche

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没错。我已经从Loki下载了源代码，并注意到类定义中没有ThreadingModel。 - scooterman

Answer 2

递归是可以的，因为将特化作为模板参数传递并不会直接导致其被实例化。

（在基本列表中的ThreadingModel<SmartPtr>只是ThreadingModel< SmartPtr< T, CheckingPolicy, ThreadingModel > >的简写，它使用“当前特化”）

我不知道ThreadingModel应该做什么，所以我无法实现它，但它应该有一个形式为

的声明

template< class Client > class MyThreading

它无法访问MyThreading成员函数之外的Client任何内容。如果你使用Client并且Client依赖MyThreading，就会发生无限递归。

- Potatoswatter

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Potato，你能提供一下ThreadingModel声明应该如何实现吗？我在这里尝试了很多种方法，但都没有成功。 - scooterman

嗯，尝试过了。无论使用还是不使用Client insite类都没有起作用。请注意，在示例中它构建了一个保护程序，并将其作为参数传递，因此应该可以工作。 - scooterman