C++ meta-programowania: Parametr szablonu, który * musi * dziedziczyć klasę abstrakcyjną

Question

Mam klasy abstrakcyjnej dla porównywalnych + hashable wartości:

class Key 
{ 
public: 
    virtual bool operator ==(const Key&) const = 0; 
    virtual bool operator !=(const Key&) const = 0; 
    virtual u32 hashcode() const = 0; 
}; 

i trochę betonu klasy C, która dziedziczy to.

class C : public Key 
{ 
private: 
    u32 a, b; 
public: 
    static const C& null; // a prototype for representing a "no value" C 
    // Some reasonable implementation; it's just a pair 
    // ... 
}; 

i chciałbym wdrożyć szablonie klasy Hashset:

template<class T inherits Key, const T& proto> class HashSet 
{ 
    //... 
}; 

T jest typem wartości przechowywanych w tych zestawach. proto powinno być instancją T, która jest używana jako "zerowa" wartość typu T dla celów włączenia włączenia. Mam dość doświadczenie z C++, ale nie szczególnie z TMP i chociaż wydaje mi się, że coś, co powinno być krępujące i proste do zrobienia, nie mogę się zorientować, jak coś takiego jak mój pseudo-kod "klasa T dziedziczy klucz" jest w rzeczywistości Sporządzono w C++. Chcę być w stanie stworzyć hash-zestaw wystąpień C jak:

HashSet<C, C::null> myset; 

Czy ktoś mógłby mi powiedzieć, co właściwe i idiomatyczne sposób obsłużyć tę sytuację w C++ będzie? Dziękuję Ci!

Answer 1

Można użyć std::enable_if_t i std::is_base_of na to:

template<class T, const T& proto, 
     std::enable_if_t<std::is_base_of<Key,T>::value>* = nullptr> 
class HashSet 
{ 
    //... 
}; 

Teraz HashSet dawałaby są ważne tylko wtedy T dziedziczy z Key.

std::enable_if_t to funkcja C++ 14. Jeśli utkniesz w C++ 11, możesz użyć typename std::enable_if<...>::type.

Live Demo

---

Innym rozwiązaniem byłoby wykorzystanie static_assert:

template<class T, const T& proto> 
class HashSet 
{ 
    static_assert(std::is_base_of<Key, T>::value, "T must inherit from Key"); 
}; 

To może nieco jaśniejsze i daje bardziej przyjazny komunikat o błędzie, ale twój typ ograniczenia nie podano w deklaracji klasowej.

---

Z Concepts Dostaniemy przejrzystość, lepsze komunikaty o błędach i zachować nasze ograniczenia w deklaracji:

template <class Base, class Derived>                                                   
concept bool IsBaseOf = std::is_base_of<Base, Derived>::value; 

template<class T, const T& proto> 
requires IsBaseOf<Key,T> 
class HashSet 
{}; 

Answer 2

Czy ktoś mógłby mi powiedzieć, co właściwe i idiomatyczne sposób obsłużyć tę sytuację w C++ byłoby?

Po prostu nie radzę sobie z tym. Jeśli użytkownik przejdzie w typ pochodzący od Key, instancja szablonu zadziała, nawet jeśli nie dodasz tego jako wyraźnego wymogu w adnotacji kodu. Jeśli użytkownik poda niepoprawny argument szablonu, to oczekuje się, że rzeczy się zepsują.

Następna wersja C++ będzie prawdopodobnie obsługiwała wyraźnie obejmujące takie adnotacje, ale w obecnej wersji C++, podczas gdy istnieją pewne sztuczki, których możesz użyć, z wyjątkiem sytuacji ograniczonych, idiomatyczny sposób polega na tym, aby po prostu nie zawracać sobie tym głowy. .