CRTP и шаблонные выражения - PullRequest
Новая
       7

CRTP и шаблонные выражения

0 голосов
/ 31 августа 2010

В сложной библиотеке, которая использует шаблонные выражения и шаблон любопытного рекурсивного шаблона (CRTP), мне нужно, чтобы некоторые перегруженные операторы были специализированы для работы с базовыми классами, но операции с их производными классами не находят специализацию базового класса.

Т.е.:

  • , если для BaseA + BaseA определен оператор, то код DerivedA + DerivedA не обнаружит оператора без проблем.
  • если для BaseB + BaseB определен оператор, то код DerivedB + DerivedB не обнаружит оператора.
  • , но если определен оператордля BaseB > + BaseB >, тогда DerivedB > + DerivedB > НЕ находит этот оператор.

Как можноЯ уверен, что оператор для специализированного, вложенного случая найден?

Я могу переформулировать проблему следующим образом:

Если у меня есть классы (с использованием CRTP) 

template<typename derived, typename datatype> class BaseA;
template<typename derived, typename datatype> class BaseB;
template<typename datatype> class DerivedA : public BaseA<DerivedA<datatype>,datatype>;
template<typename datatype> class DerivedB : public BaseB<DerivedB<datatype>,datatype>;

а у меня оператор 

template<class derived1, class derived2, class datatype>
operator+(const BaseB<derived1,datatype> &bb1,const BaseB<derived2,datatype> &bb2);

она с радостью будет использована для решения функции DerivedB > + DerivedB >, например, 

DerivedB<DerivedA<double> > A;
DerivedB<DerivedA<double> > B;
A+B;

, но если у меня есть более специализированный оператор для той же операции вместо 

template<class bderived1, class aderived1, class datatype, class bderived2, class aderived2>
operator+(const BaseB<bderived1,BaseA<aderived1,datatype> > &bb1,const BaseB<bderived2,BaseA<aderived2,datatype> > &bb2);

, этот оператор не найден той же функцией 

DerivedB<DerivedA<double> > A;
DerivedB<DerivedA<double> > B;
A+B;

Как я могу гарантировать, что будет найден специализированный оператор для решения этой функции?

Я добавил миммалистический код для воспроизведения проблемы, только одна строкаBA1 + ВА2;не компилируется с g ++.

Пример полного кода: 

//uses templated expressions

//uses CRTP, see
//http://en.wikipedia.org/wiki/Curiously_Recurring_Template_Pattern
//http://en.wikibooks.org/wiki/More_C%2B%2B_Idioms/Curiously_Recurring_Template_Pattern

//g++ problem.cpp -o problem

#include <iostream> //cout, endl
#include <stdlib.h> //EXIT_SUCCESS

using namespace std;


//TypeC
template<class datatype1, class datatype2>
class TypeC{

    public:
    TypeC(const datatype1 &d1,const datatype2 &d2){
        cout << "helloC" << endl;
    };
};

//BaseA
template <typename derived, typename datatype>
class BaseA{

};


//DerivedA
template <typename datatype>
class DerivedA : public BaseA<DerivedA<datatype>,datatype> {

};

//operator for BaseA+BaseA
template<class derived1, class derived2, class datatype>
TypeC< BaseA<derived1,datatype>,BaseA<derived2,datatype> >
operator+(const BaseA<derived1,datatype> &ba1,const BaseA<derived2,datatype> &ba2){
    return TypeC< BaseA<derived1,datatype>,BaseA<derived2,datatype> > (ba1,ba2);
};

//BaseB
template <typename derived, typename datatype>
class BaseB{

};


//DerivedB
template <typename datatype>
class DerivedB : public BaseB<DerivedB<datatype>,datatype> {


};

/*for reasons outside the scope of this example, operators for BaseB<> op BaseB<> need specialization, cant use the general case:
//operator for BaseB+BaseB
template<class derived1, class derived2, class datatype>
TypeC< BaseB<derived1,datatype>,BaseB<derived2,datatype> >
operator+(const BaseB<derived1,datatype> &bb1,const BaseB<derived2,datatype> &bb2){
    return TypeC< BaseB<derived1,datatype>,BaseB<derived2,datatype> > (bb1,bb2);
};
*/

//operator for BaseB<double>+BaseB<double>
template<class derived1, class derived2>
TypeC< BaseB<derived1,double>,BaseB<derived2,double> >
operator+(const BaseB<derived1,double> &bb1,const BaseB<derived2,double> &bb2){
    return TypeC< BaseB<derived1,double>,BaseB<derived2,double> > (bb1,bb2);
};

//operator for BaseB<BaseA>+BaseB<BaseA>
template<class derived1, class derived2, class Aderived1, class Aderived2, class datatype>
TypeC< BaseB<derived1,BaseA<Aderived1,datatype> >,BaseB<derived2,BaseA<Aderived2,datatype> > >
operator+(const BaseB<derived1,BaseA<Aderived1,datatype> > &bb1,const BaseB<derived2,BaseA<Aderived2,datatype> > &bb2){
    return TypeC< BaseB<derived1,BaseA<Aderived1,datatype> >,BaseB<derived2,BaseA<Aderived2,datatype> > > (bb1,bb2);
};




int main(int argc, char* argv[]){

    DerivedA<double> A1;
    DerivedA<double> A2;

    A1+A2; //knows this DerivedA+DerivedA is equivalent to BaseA+BaseA, hence calls "operator for BaseA+BaseA"

    DerivedB<double> B1;
    DerivedB<double> B2;

    B1+B2; //knows this DerivedB<double>+DerivedB<double> is equivalent to BaseB<double>+BaseB<double>,
    //hence calls "operator for BaseB<double>+BaseB<double>"

    DerivedB<DerivedA<double> > BA1;
    DerivedB<DerivedA<double> > BA2;

    BA1+BA2; //g++ error: no match for ‘operator+’ in ‘BA1 + BA2’
    //compiler cannot see this DerivedB<DerivedA<double> > + DerivedB<DerivedA<double> > is equivalent to BaseB<BaseA>+BaseB<BaseA>
    //I want it to see this op as equivalent to BaseB<derived1,BaseA<Aderived1,datatype> > + BaseB<derived2,BaseA<Aderived2,datatype> >
    //How can I make BaseA act as a wildcard for DerivedA and any other classes derived from it, in this nested case?

    return EXIT_SUCCESS;

}

1 Ответ

3 голосов
/ 03 сентября 2010

Это потому, что тип аргумента DerivedB<DerivedA<double> > не является производным классом BaseB<bderived1, BaseA<aderived1,datatype> >: аргументы operator+ имеют для второго аргумента шаблона своего базового класса тип DerivedA<double> (который datatype) но параметр функции operator+ указывает BaseA<aderived1,datatype> в качестве второго аргумента шаблона.

Так как с этими многими типами это довольно запутанно, давайте сделаем более простой пример 

template<typename T>
struct B { };

template<typename T>
struct D : B<T> { };

struct base { };
struct derived : base { };

Теперь посмотрим, как они себя ведут 

template<typename T>
void f(B<T> const&);

void g(B<base> const&);
void h(B<derived> const&);

int main() {
  D<derived> dd;
  f(dd); // works, like your first case
  h(dd); // works too (just not deduced).

  g(dd); // does *not* work, just like your second case
}

Стандарт C ++ определяет, что преобразования производных-> базовых учитываются при сопоставлении типа параметра выведенной функции. Вот почему file << "hello" работает: оператор определяется в терминах basic_ostream<C,T>, хотя file действительно может быть basic_fstream (его производный класс). Это применимо в вашем первом случае. Но во втором случае вы пытаетесь определить параметр, который не является базовым классом передаваемого аргумента.

...