Ali*_*Ali 184 c++ inheritance templates c++-faq
如果下面的类不是模板,我可以简单地x在derived课堂上.但是,使用下面的代码,我必须使用this->x.为什么？
template <typename T>
class base {
protected:
int x;
};
template <typename T>
class derived : public base<T> {
public:
int f() { return this->x; }
};
int main() {
derived<int> d;
d.f();
return 0;
}
Ste*_*sop 257
简答:为了创建x一个从属名称,以便查询延迟到模板参数已知.
答案很长:当编译器看到模板时,它应该立即执行某些检查,而不会看到模板参数.其他人推迟到参数已知.它被称为两阶段编译,而MSVC不会这样做,但它是标准所要求的,并由其他主要编译器实现.如果您愿意,编译器必须在看到它时立即编译模板(对于某种内部解析树表示),并推迟编译实例,直到稍后.
对模板本身执行的检查(而不是对其的特定实例化)要求编译器能够解析模板中代码的语法.
在C++(和C)中,为了解决代码的语法,有时你需要知道某些东西是否是某种类型.例如:
#if WANT_POINTER
typedef int A;
#else
int A;
#endif
static const int x = 2;
template <typename T> void foo() { A *x = 0; }
如果A是一个类型,则声明一个指针(除了影响全局之外没有任何效果x).如果A是一个对象,那就是乘法(并且禁止某些运算符重载它是非法的,分配给一个rvalue).如果错误,则必须在阶段1中诊断此错误,它由标准定义为模板中的错误,而不是在某个特定的实例化中.即使模板从未实例化,如果A是a,int那么上面的代码是不正确的并且必须被诊断出来,就像它根本foo不是模板一样,而是一个简单的函数.
现在,标准规定,不依赖于模板参数的名称必须在阶段1中可解析.A这里不是依赖名称,无论类型如何,它都指向相同的名称T.因此,需要在定义模板之前定义它,以便在阶段1中找到并检查.
T::A将是一个取决于T的名称.我们不可能在第1阶段知道这是否是一种类型.最终将T在实例化中使用的类型很可能甚至尚未定义,即使它是我们不知道将使用哪种类型作为我们的模板参数.但我们必须解决语法问题,以便对错误的模板进行宝贵的第1阶段检查.因此,标准具有依赖名称的规则 - 编译器必须假定它们是非类型的,除非限定typename它们以指定它们是类型,或者在某些明确的上下文中使用.例如在template <typename T> struct Foo : T::A {};,T::A被用作基类,因此是明确一个类型.如果Foo使用某种具有数据成员A而不是嵌套类型A的类型进行实例化,则执行实例化的代码(阶段2)中的错误,而不是模板中的错误(阶段1).
但是具有依赖基类的类模板呢？
template <typename T>
struct Foo : Bar<T> {
Foo() { A *x = 0; }
};
是一个受抚养的名字？对于基类,任何名称都可以出现在基类中.所以我们可以说A是一个从属名称,并将其视为非类型.这会产生不良影响,即Foo 中的每个名称都是依赖的,因此Foo中使用的每种类型(内置类型除外)都必须是合格的.在Foo里面,你必须写:
typename std::string s = "hello, world";
因为它std::string是一个从属名称,因此除非另有说明,否则假定为非类型.哎哟!
允许您的首选代码(return x;)的第二个问题是,即使Bar之前已定义Foo,并且x不是该定义中的成员,某人可以稍后Bar为某种类型定义特殊化Baz,例如Bar<Baz>具有数据成员x,然后实例化Foo<Baz>.因此,在该实例化中,您的模板将返回数据成员而不是返回全局x.或者相反,如果的基本模板定义Bar了x,他们可以定义一个专业化,没有它,你的模板将寻求一个全球性x的回归Foo<Baz>.我认为这被认为与你所遇到的问题一样令人惊讶和痛苦,但它却悄然令人惊讶,而不是抛出一个令人惊讶的错误.
为了避免这些问题,有效的标准表明类模板的依赖基类只是不搜索名称,除非名称已经因某些其他原因而依赖.这样可以阻止所有事物的依赖,因为它可以在依赖的基础中找到.它也有你所看到的不良影响 - 你必须从基类中限定东西或者找不到它.有三种常见的A依赖方式:
using Bar<T>::A;在课堂上 - A现在指的是某种东西Bar<T>,因此是依赖的.Bar<T>::A *x = 0;在使用点 - 再次,A绝对是Bar<T>.这是乘法,因为typename没有使用,所以可能是一个坏例子,但我们必须等到实例化才能找出是否operator*(Bar<T>::A, x)返回一个右值.谁知道,也许它确实......this->A;在使用点 - A是一个成员,所以如果它不在Foo,它必须在基类中,标准说这使它依赖.两阶段编译是繁琐而困难的,并且在代码中引入了一些令人惊讶的额外措辞要求.但与民主相比,它可能是最糟糕的做事方式,除了所有其他方式.
您可以合理地争辩说,在您的示例中,return x;如果x是基类中的嵌套类型,则没有意义,因此语言应该(a)说它是一个依赖名称并且(2)将其视为非类型,并且你的代码可以不用this->.在某种程度上,你是解决问题的附带损害的受害者,这个问题不适用于你的情况,但是你的基类仍然可能会在你的名下引入阴影全局,或者没有你想到的名字他们有了,而且找到了一个全球性的人.
您也可能认为默认值应该与依赖名称相反(假设类型除非以某种方式指定为对象),或者默认值应该更加上下文敏感(in std::string s = "";,std::string可以作为一种类型读取,因为没有别的东西可以使用语法感觉,即使std::string *s = 0;是模棱两可的).我再也不知道规则是如何达成一致的.我的猜测是需要的文本页面数,减少了为上下文创建类型和非类型创建大量特定规则的情况.
chr*_*ock 12
在x继承过程中被隐藏.你可以通过以下方式取消隐藏:
template <typename T>
class derived : public base<T> {
public:
using base<T>::x; // added "using" statement
int f() { return x; }
};
Ali*_*Ali 12
(2011年1月10日的原始答案)
我想我找到了答案:GCC问题:使用依赖于模板参数的基类成员.答案并非针对gcc.
更新:回应mmichael的评论,来自C++ 11标准的N3337草案:
14.6.2从属名称[temp.dep]
[...]
3在类或类模板的定义中,如果基类依赖于模板参数,则在非限定名称查找期间不会检查基类范围类模板或成员的定义点,或者在类模板或成员的实例化过程中.
无论是"因为标准是这样说的"算作一个答案,我不知道.我们现在可以问为什么标准要求,但正如Steve Jessop的优秀答案和其他人所指出的那样,后一个问题的答案相当长且可论证.不幸的是,当涉及到C++标准时,通常几乎不可能给出标准强制要求的简短而自成一体的解释; 这也适用于后一个问题.