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c++ - 在将定义参数化类型的某些成员函数的隐式假设下使用模板是错误的吗？

coder 2024-02-08 原文

假设你写了一个非常糟糕的类

template <typename T>
class IntFoo
{
  T container ;
public:
  void add( int val )
  {
    // made an assumption that
    // T will have a method ".push_front".
    container.push_front( val ) ;
  }
} ;

忽略类假定容器为 something<int> 的事实, 而不是注意 

IntFoo< list<int> > listfoo ;
listfoo.add( 500 ) ; // works

IntFoo< vector<int> > intfoo;
//intfoo.add( 500 ) ; // breaks, _but only if this method is called_..

一般来说，像这样调用参数化类型的成员函数可以吗？这是糟糕的设计吗？这个(反)模式有名字吗？

最佳答案

这非常好，称为编译时鸭子类型，在标准库本身的各个地方都有使用。严肃地说，如果不假设模板参数支持某些功能，您将如何使用模板做任何有用的事情？

让我们看看标准库中的任何算法，例如std::copy :

template<class InIt, class OutIt>
OutIt copy(InIt first, Init last, OutIt out){
  for(; first != last; ++first)
    *out++ = *first;
  return out;
}

此处，类型为 InIt 的对象假定支持 operator*() (用于间接)和 operator++()用于推进迭代器。对于 OutIt 类型的对象, 假定支持 operator*()还有，和operator++(int) .一般的假设也是从 *out++ 返回的任何内容。可从任何 *first 分配(又名可转换)产量。另一个假设是 InIt和 OutIt是可复制构造的。

另一个使用它的地方是在任何标准容器中。在 C++11 中，当你使用 std::vector<T> 时, T需要可复制构造当且仅当您使用任何需要复制的成员函数。

所有这些使得用户定义类型可以被视为与内置类型相同，即，它们是该语言的一等公民。让我们再次看一下一些算法，即采用将应用于范围的回调的算法:

template<class InIt, class UnaryFunction>
InIt for_each(InIt first, InIt last, UnaryFunction f){
  for(; first != last; ++first)
    f(*first);
  return first;
}

InIt假定再次支持与 copy 中相同的操作上面的例子。但是，现在我们还有UnaryFunction .这种类型的对象被假定为支持后缀函数调用符号，特别是带有一个参数(一元)。进一步假设此函数调用的参数可从任何 *first 转换而来。产量。

使用此算法的典型示例是一个简单的函数:

void print(int i){ std::cout << i << " "; }

int main(){
  std::vector<int> v(5); // 5 ints
  for(unsigned i=0; i < v.size(); ++i)
    v[i] = i;
  std::for_each(v.begin(), v.end(), print); // prints '0 1 2 3 4 '
}

但是，您也可以为此使用函数对象 - 一种重载 operator() 的用户定义类型:

template<class T>
struct generate_from{
  generate_from(T first) : _acc(first) {}
  T _acc;
  void operator()(T& val){ val = _acc++; }
};

int main(){
  std::vector<int> v(5); // 5 ints
  // yes, there is std::iota. shush, you.
  std::for_each(v.begin(), v.end(), generate_from<int>(0)); // fills 'v' with [0..4]
  std::for_each(v.begin(), v.end(), print); // prints '0 1 2 3 4 '
}

如你所见，我的用户自定义类型generate_from可以完全像一个函数一样对待，它可以被称为就好像它是一个函数。请注意，我对 T 做了几个假设在 generate_from ，即它需要:

  • 可复制构造(在构造函数中)
  • 后增量(在 operator() 中)
  • 可复制分配(在 operator() 中)

关于c++ - 在将定义参数化类型的某些成员函数的隐式假设下使用模板是错误的吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/12714589/

amp43codefirstoperatorc++templatesmembers

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