通用类型别名，它们彼此不兼容

Question

我正在尝试构建某种类型的 "generic type alias"，这意味着我想将类型定义为 int，但是使用泛型类型参数使其与其他类型的实例不兼容类型。

我尝试使用别名模板执行此操作：

template <typename T>
using NumberWithSemantics = int;

但这样做的问题是所有实例化，无论类型 T，都被认为是相等的，例如：

struct A {};
struct B {};

NumberWithSemantics<A> getThing() {
    return 14;
}

int processDifferentThing(NumberWithSemantics<B> b) {
    return b * 3;
}

int main() {
    auto a = getThing();
    return processDifferentThing(a); // unfortunately compiles just fine
}

有没有办法定义某种通用类型别名，不允许混合不同的模板实例化？

Answer 1

C++有类型别名，但只是弱类型别名。当你说

typedef int MyType;

或

using MyType = int;

你告诉编译器，“每当你看到 MyType 时，假装你刚刚看到 int”。那么 MyType i 和 int i 之间完全没有区别；两者都创建了一个名为 i 且类型为 int 的变量。使 using 声明成为模板没有帮助；所有类型都等价地表示 int.

您要做的是创建一个实际的新类型。为此，您需要使用 struct 或 class 声明它，而不仅仅是 using。即使它们看起来相同，类型系统也会将以这种方式创建的每个新类型视为一个单独的类型；推而广之，如果您制作模板 struct，每个实例化都将是一个新类型。

因此，最小可能的解决方案是：

template <typename T>
struct NumberWithSemantics { int i; };

然后你可以使用NumberWithSemantics<A>和NumberWithSemantics<B>作为不同的类型。但是，您需要不断地说 .i 才能得到实际值，这会使您的代码更难阅读。有多种可能的方法来解决这个问题，为此我建议阅读关于 Fluent C++ 的强类型系列的 this part。

通用类型别名，它们彼此不兼容

generic type alias, which are incompatible to each other

c++

templates

generic-programming

type-alias

c++17