具有转发引用的静态多态性

Question

我正在尝试使用静态多态性，如下面的简单示例所示。

#include <iostream>

template <typename Derived>
struct Base
{
    decltype(auto) foo() { return static_cast<Derived&>(*this).foo(); }
};

struct Derived : Base<Derived>
{
    void foo() { std::cout << "Derived" << std::endl; }
};

template <typename T>
struct Traits;

template <typename T>
struct Traits<Base<T>>
{
    using Derived = T;
};


template <typename T>
struct Object
{
    template <typename U>
    Object(U&& data) : m_data(std::forward<U>(data)) {}

    T m_data;
};

template <typename T>
decltype(auto) polymorphicCall(T&& obj)
{
    using Derived = typename Traits<std::decay_t<T>>::Derived; 
    return Object<Derived>(static_cast<Derived&>(obj));
}

int main()
{
    Derived d;
    polymorphicCall(d);

    return 0;
}

问题是 polymorphicCall 中的 T 被推断为 Derived，这样任何东西都可以传递给该函数，甚至 int。有没有办法只接受 Base<Derived> 类型？

我尝试在模板参数上使用转发引用和 enable_if，但我无法推断出 Bases 模板参数。

有没有办法同时使用转发引用和静态多态性？

编辑：更新了代码示例以包含实际的转发引用以及如何尝试使用它。

显示的错误是："error: invalid use of incomplete type 'struct Traits'"

Link: https://godbolt.org/z/3EcS47

Answer 1

我不确定在示例中的什么地方您需要知道 Derived 类型，但是您可以为每个 Base 实例化提供 Derived 类型特征：

template <typename>
struct derived_of;

template <typename Derived>
struct derived_of<Base<Derived>>
{
    using type = Derived;
};

并将其与衰减的类型一起使用。

Answer 2

如果目标只是将 polymorphicCall 的使用限制在从 Base 派生的类型上，您可以使用 static_assert 和类型特征来实现。

#include <iostream>

template <typename Derived>
struct Base
{
    decltype(auto) foo() { return static_cast<Derived&>(*this).foo(); }
};

struct Derived : Base<Derived>
{
    void foo() { std::cout << "Derived" << std::endl; }
};

template <typename T, typename = void>
struct IsDerivedFromBase : std::false_type {};

template <typename T>
struct IsDerivedFromBase<T, std::enable_if_t<std::is_base_of_v<Base<T>, T>>> : std::true_type {};


template <typename T>
struct Object
{
    template <typename U>
    Object(U&& data) : m_data(std::forward<U>(data)) {}

    T m_data;
};

template <typename T>
decltype(auto) polymorphicCall(T&& obj)
{
    using Derived = std::remove_cvref_t<T>;
    static_assert(IsDerivedFromBase<Derived>::value);
    return Object<Derived>(std::forward<T>(obj));
}

int main()
{
    Derived d;
    polymorphicCall(d);
    int i;
    //polymorphicCall(i);

    return 0;
}

具有转发引用的静态多态性

Static polymorphism with forwarding references

c++

static-polymorphism

perfect-forwarding