c++ - sirven - programar con plantillas

¿Cómo paso los parámetros de la plantilla a un CRTP?

Question

En el siguiente código:

template <typename T>
class CRTP
{
public:
};

template <int I, typename T>
class CRTPInt
{
public:
};

template <template <typename> class T>
class Derived : public T<Derived<T>>
{
public:
};

void main()
{
Derived<CRTP> foo;
Derived<CRTPInt<2>> foo2;
}

¿Cómo escribo CRPTInt para poder pasar un parámetro de templado que luego se continuará en la definición derivada?

Gracias,

Jim

Answer 1

El patrón de CRTP se usa generalmente para permitir el polimorfismo estático y la capacidad de mezclar (parametrizar) el comportamiento. Para ilustrar dos alternativas, es conveniente definir primero una plantilla general

template
<
        typename Derived
>
class enable_down_cast
{
private:
        // typedefs

        typedef enable_down_cast Base;

public:
        Derived const* self() const
        {
                // casting "down" the inheritance hierarchy
                return static_cast<Derived const*>(this);
        }

        // write the non-const version in terms of the const version
        // Effective C++ 3rd ed., Item 3 (p. 24-25)
        Derived* self()
        {
                return const_cast<Derived*>(static_cast<Base const*>(this)->self());
        }

protected:
        // disable deletion of Derived* through Base*
        // enable deletion of Base* through Derived*
        ~enable_down_cast() = default; // C++11 only, use ~enable_down_cast() {} in C++98
};

A continuación, define una plantilla de clase de interfaz para el tipo de comportamiento que desea

template<typename FX>
class FooInterface
:
    // enable static polymorphism
    public enable_down_cast< FX >
{
private:
    // dependent name now in scope
    using enable_down_cast< FX >::self;

public:
    // interface
    void foo() { self()->do_foo(); }

protected:
    // disable deletion of Derived* through Base*
    // enable deletion of Base* through Derived*
    ~IFooInterface() = default; // C++11 only, use ~IFooInterface() {} in C++98/03
};

Para obtener diferentes implementaciones de esta interfaz, simplemente defina las diferentes clases que cada una deriva de FooInterface consigo mismas como parámetros de plantilla curiosamente recurrentes :

class FooImpl
:
    public FooInterface< FooImpl > 
{
private:
    // implementation
    friend class FooInterface< FooImpl > ;
    void do_foo() { std::cout << "Foo/n"; }
};

class AnotherFooImpl
:
    public FooInterface< AnotherFooImpl > 
{
private:
    // implementation
    friend class FooInterface< AnotherFooImpl >;
    void do_foo() { std::cout << "AnotherFoo/n"; }
};

La alternativa es parametrizar las diferentes implementaciones de una interfaz. Esta vez, la plantilla de clase depende tanto de un parámetro plantilla-plantilla como de un parámetro no-tipo

template<template<int> class F, int X>
class BarInterface
:
    public enable_down_cast< F<X> >
{
private:
    // dependent name now in scope
    using enable_down_cast< F<X> >::self;

public:
    // interface
    void bar() { self()->do_bar(); }    

protected:
    // disable deletion of Derived* through Base*
    // enable deletion of Base* through Derived*
    ~BarInterface() = default; // C++11 only, use ~BarInterface() {} in C++98/03
};

La implementación es entonces otra plantilla de clase, que se deriva de la interfaz tanto con el parámetro no-type como con los argumentos

template< int X >
class BarImpl
:
    public BarInterface< BarImpl, X > 
{
private:
    // implementation
    friend class BarInterface< ::BarImpl, X >;
    void do_bar() { std::cout << X << "/n"; }    
};

Así es como los llamas:

int main()
{
    FooImpl f1;         
    AnotherFooImpl f2;
    BarImpl< 1 > b1;
    BarImpl< 2 > b2;

    f1.foo();
    f2.foo();
    b1.bar();
    b2.bar();

    return 0;
}

Las clases en su pregunta no encajan en este patrón general. Si desea darle a Derived algún comportamiento similar al de CRTP, entonces puede hacerlo

class Derived1
: 
   public CRTP< Derived1 > 
{

};

template<int I>
class Derived2
: 
   public CRTPInt< Derived2, I >
{

};

ACTUALIZACIÓN : Basado en la discusión de https://.com/a/11571808/819272 , descubrí que la respuesta original solo se compilaba en Visual Studio 2010, pero no en gcc debido a algunas características no portátiles específicas de Microsoft. Por ejemplo, la función self() de enable_down_cast es un nombre dependiente (plantilla) en sus clases derivadas, y por lo tanto no es visible sin directivas explícitas. Además, he agregado destructores con el nivel correcto de protección. Finalmente, he cambiado el nombre de mi clase original enable_crtp por enable_down_cast porque eso es precisamente lo que hace: habilitar manualmente para el polimorfismo estático lo que el compilador hace automáticamente para el polimorfismo dinámico.