通过模板-模板参数使用枚举标记对象

Question

我想使用模板的枚举参数来限制第二个参数，class，进而将枚举的成员作为参数作为模板参数。在代码中，我希望它看起来像：

CObject<EObjectTag, CSubObject<EObjectTag::CAT_A>> cObject;

这应该有效，但是：

CObject<EObjectTag, CSubObject<ENotAnObjectTag::CAT_OTHER>> cObject;

应该失败，因为 ENotAnObjectTag::CAT_OTHER 不是 EObjectTag 的元素。

我对此的实现（尝试）如下，并在编译期间（在 gcc 版本 4.9.2 (Ubuntu 4.9.2-10ubuntu13) 上）出现错误消息：

source.cc:16:45: error: ‘SUBOBJECT_TAG’ was not declared in this scope struct CObject>

#include <iostream>
#include <typeinfo>

enum class EObjectTag {CAT_A, CAT_B, CAT_OTHER};

// CSubObject
template<class OBJECT_TAG_T, OBJECT_TAG_T OBJECT_TAG>
struct CSubObject { OBJECT_TAG_T m_tTag = OBJECT_TAG; };

// CObject - Forward declaration
template <class SUBOBJECT_TAG_T, template <SUBOBJECT_TAG_T SUBOBJECT_TAG> class SUBOBJECT_T>
struct CObject;

// CObject - Specialization
template <class SUBOBJECT_TAG_T, template <SUBOBJECT_TAG_T SUBOBJECT_TAG> class SUBOBJECT_T>
struct CObject<SUBOBJECT_T<SUBOBJECT_TAG_T, SUBOBJECT_TAG>>
{
   public:
      SUBOBJECT_T<SUBOBJECT_TAG_T, SUBOBJECT_TAG> m_cSubObject;
};

int main() {
   // The aim is that the second object only accepts a tag that 
   // belongs to EObjectTag
   CObject<EObjectTag, CSubObject<EObjectTag::CAT_A>> cObject;

   return 0;
}

最后一个用例涉及用 CObject 替换 CSubObject，这样我们就可以使用递归来定义标记对象的层次结构，这也需要使用可变参数模板在同一级别拥有多个对象。例如：

/* EBase, */
CObject</*EBase::BASE,*/ EObject,
    CObject<EObject::INIT, EInitObject,
        CObject<EInitObject::INIT_FOO>,
        CObject<EInitObject::INIT_BAR>,
    >,
    CObject<EObject::COUNT, ECountObject,
        CObject<ECountObject::COUNT_FOO>,
        CObject<ECountObject::COUNT_BAR>,
    >,
> cMyObjectHierarchy;

注释掉的对 EBase（库内部枚举）的引用是为了保持 CObject 的模板参数一致，我计划（如果可能）通过模板特化或默认参数自动执行此操作。

我指定此对象层次结构的目标还包括：

避免强迫该库的用户定义额外的 classes 或他们程序中的结构
通过使用枚举对 CObject 进行模板化，其函数又使用该枚举枚举作为所有 CObject 通用的一组函数的参数

Answer 1

template <SUBOBJECT_TAG_T SUBOBJECT_TAG> class SUBOBJECT_T 的参数是模板，而不是模板的实例。 CSubObject<blah> 无法匹配 template<...>class 类型，因为 CSubObject<blah> 是模板生成的类型，而不是模板。 template<...>class 参数是模板，不是类型。

此外，CSubObject属于template<class T, T> class，而非template<SUBOBJECT_TAG_T>class。它有两个参数，第一个是类型，第二个是该类型的常量：种类 template<SUBOBJECT_TAG_T>class 是一个模板，它接受一个类型 SUBOJECT_TAG_T 的参数。这些是不相关的模板。

其次，您似乎对模板专业化有疑问。模板专业化是您的主要专业化的模式匹配。他们不是 "new overloads"。因此 CObject 的参数必须首先匹配 CObject 的主要特化所期望的参数类型。 template< blah > 中的内容用于模式匹配专业化 CObject< blah > 部分中的模式。

一般来说，通常只对宏使用全部大写，而不对模板参数使用。

这些都是你问题中代码的问题。您的代码缺少明确的问题陈述或问题，所以我能做的最好的就是描述对您无数问题的修复。

你对你的问题做了一些修改。

template<class T, class U>
struct CObject;

template<class T, template<class Q, Q>class Z, T t>
struct CObject< T, Z<T, t> > {
};

live example.

现在，你仍然需要传递 CSubObject<EObjectTag, EObjectTag::CAT_A> 作为第二个参数。

您还可以添加专业：

template<class T, template<T>class Z, T t>
struct CObject< T, Z<t> > {
};

如果你有 template<EObjectTag tag> struct Example;，你也可以 CObject< EObjectTag, Example<EObjectTag::bob> >。

Answer 2

我做了一些修改使其可以编译。尽管我不能 100% 确定这是否确实按照您想要的方式进行；我同意 Yakk 在他的回答中所说的大部分内容。

注意：以下将不会编译，因为我故意尝试将一个枚举的类型与另一个枚举的值混合，以验证它确实会触发编译时错误，我认为这正是您所要求的。

#include <iostream>
#include <typeinfo>

enum class EObjectTag {CAT_A, CAT_B, CAT_OTHER};
enum class FObjectTag {DOG_A, DOG_B, DOG_OTHER};

// CSubObject
template<typename OBJECT_TAG_T, OBJECT_TAG_T OBJECT_TAG>
struct CSubObject { OBJECT_TAG_T m_tTag = OBJECT_TAG; };

// CObject - Specialization
template <class SUBOBJECT_TAG_T, SUBOBJECT_TAG_T SUBOBJECT_TAG, template <typename TYPE_T, TYPE_T TYPE> class SUBOBJECT_T>
struct CObject
{
   public:
      SUBOBJECT_T<SUBOBJECT_TAG_T, SUBOBJECT_TAG> m_cSubObject;
};

int main() {
   // The aim is that the second object only accepts a tag that 
   // belongs to EObjectTag
   CObject<EObjectTag, EObjectTag::CAT_A, CSubObject> cObject1;
   CObject<EObjectTag, FObjectTag::DOG_B, CSubObject> cObject2;

   return 0;
}

通过模板-模板参数使用枚举标记对象

Tagging objects using enums via template-template parameters

c++

templates

c++11

enums

template-templates