为什么CRTP不会造成无限嵌套？

Question

我对 CRTP 的编译方式感到困惑。如果我们有这样的东西：

template<class T>
class Base
{

};
class Derived : public Base<Derived>
{

};

为什么在编译过程中没有发生类似的事情？

(X[Y]表示X继承自Y)

在声明 Derived 实例时 Derived d;

d 正在扩展为模板和继承的无限循环

d[Base<Derived[Base<Derived[Base<Derived[Base<Derived[...]>]>]>]>]

为什么这没有发生？所有关于 CRTP 的教程都只解释了你可以用它做什么，而不是在幕后发生了什么（至少是模糊的）。

Answer 1

简单解释：因为以下是完全有效的：

template<class T>
class Base
{
};

class Derived /* at this point, Derived is declared (not defined) */;

int main()
{
    Base<Derived> base;  // the definition of Derived (or lack thereof) is irrelevant.
}

Answer 2

要理解的基本概念是模板的实例就是 class。它与任何其他 class.

从根本上没有什么不同

当您有一个典型的模板定义时：

template<typename T> class Base;

然后模板实例：

Base<int>

只是那个名字的 class。它与 int 无关，与 int 完全没有任何关系。它不以某种方式或以任何方式从它继承。

下一步：

class Derived;

template<typename T> class Base {};

Base<Derived> foo;

同样，Base<Derived> 只是一个 class。与Derived没有内在联系。它不是从它派生的，也不是从它继承的，什么都没有。

所以，现在我们进行最后一步：

template<class T>
class Base
{

};

class Derived : public Base<Derived>
{

};

这声明了一个名为 Derived 的 class，它继承自一个名为 Base<Derived> 的 class。而 Base<Derived> 只是一个 class。很简单class。没有比这更简单的了。它没有任何方法。它没有任何成员。也不是私有的、受保护的或 public。它很小 class，但它拥有与任何其他 class 相同的权利和特权。您可以声明一个指向它的指针。或者对它的引用。这只是一个 class.

同样，关键概念是模板的实例只是一个 class。它不会以任何方式 "inherit" 从作为模板参数的 class 。在这种情况下，模板实例是完全空的，但它可以做任何其他 class 可以做的事情。它可以有 public、private 和 protected 成员。它可以派生自其他一些 class，这可能是另一个模板实例（因为模板实例只是一个 class）。或者，其他一些 class 可以从模板实例派生，因为模板实例只是一个 class.

这里没有无限嵌套。您只有一个 class 继承自另一个 class。第二个 class 恰好是一个模板实例，但我有没有提到模板实例只是一个 class？

为什么CRTP不会造成无限嵌套？

Why does CRTP not cause infinite nesting?

c++

inheritance

crtp

template-meta-programming