模板层次结构中的可选虚函数取决于参数

Question

我有一个模板层次结构，我希望它具有 clone() 功能，具体取决于模板类型是否可复制构造。作为第一步，我想从附加参数 bool Clonable:

开始

template<class T, bool Clonable>
class Base {
  T t;
  void foo();
  virtual void bar();
  virtual unique_ptr<Base> clone() const = 0; //should be only for Clonable=true
};

template<class T, bool Clonable>
class Derived : public Base<T, Clonable> {
  virtual void bar() override;
  virtual unique_ptr<Base> clone() const override; ////should be only for Clonable=true
};

不幸的是，虚函数的实例化不依赖于它们是否被调用。所以我想我应该选择部分专业化。然而，直接的方法会导致大量的代码重复。谁能推荐以最少的代码重复实现此目的的方法？

Answer 1

不幸的是，与这里的一些评论相反，SFINAE 不能在这里帮助你。那是因为模板 class 的非模板成员不被视为模板，因此不能被 SFINAE 排除：http://coliru.stacked-crooked.com/a/258e20a0293d93f0。解决这个问题的标准方法通常是以简单的方式将其制作成模板：

template <class U = T, std::enable_if ... >
virtual std::unique_ptr<Base> clone() const = 0;

但是虚函数不能是模板，所以这行不通。

在这种情况下避免重复的方法是从有条件地具有成员的 class 继承：

template <class Base, bool Cloneable>
struct CloneInterface;

template <class Base>
struct CloneInterface<Base, false> {};

template <class Base>
struct CloneInterface<Base, true> {
  virtual unique_ptr<Base> clone() const = 0;
}

现在您只需继承：

template<class T, bool Clonable>
class Base : CloneInterface<Base<T, Clonable>, Clonable> {
  T t;
  void foo();
  virtual void bar();
};

请注意，我们从派生模板化的基础 class 继承（有问题的派生 class 称为 Base，使事情更加混乱:-)） .这种技术称为 CRTP，它非常强大，因为它可以将接口和实现注入 classes，而且如您所见，它也可以有条件地这样做。

为了得到实现，我们再次使用CRTP：

template <class T, bool Clonable, class D>    
struct BaseHelper;

template <class T, class D>    
struct BaseHelper<T, false, D> : Base<T, false> {};

template <class T, class D>    
struct BaseHelper<T, true, D> : Base<T, true> {
  unique_ptr<Base<T, true>> clone() override { return make_unique<D>(static_cast<D&>(*this)); }
};

template<class T, bool Clonable>
class Derived : public BaseHelper<T, Clonable, Derived<T, Clonable>> {
  virtual void bar() override;
};

模板层次结构中的可选虚函数取决于参数

optional virtual function in template hierarchy depending on parameter

c++

templates

inheritance

partial-specialization