泛型类型别名,它们彼此不兼容

Question

我正在尝试构造某种"泛型类型别名",这意味着我想要定义一个类型int,例如,但是使用泛型类型参数,然后使其与其他类型的实例不兼容.

我尝试使用别名模板执行此操作:

template <typename T>
using NumberWithSemantics = int;

但问题是所有实例化,无论类型如何T,都被认为是相同的,例如:

struct A {};
struct B {};

NumberWithSemantics<A> getThing() {
    return 14;
}

int processDifferentThing(NumberWithSemantics<B> b) {
    return b * 3;
}

int main() {
    auto a = getThing();
    return processDifferentThing(a); // unfortunately compiles just fine
}

有没有办法定义某种不允许混合不同模板实例的泛型类型别名？

Answer 1

C++ 有类型别名，但它只是弱类型别名。当你说

typedef int MyType;

或者

using MyType = int;

你告诉编译器，“无论何时你看到MyType，假装你刚刚看到了int”。那么和之间就没有任何区别了；两者都创建了一个名为type的变量。使声明成为模板无济于事；所有类型都等价地表示.MyType iint iiintusingint

您想要做的是创建一个实际的新类型。为此，您需要使用structor来声明它class，而不仅仅是using. 即使它们看起来相同，类型系统也会将每个以这种方式创建的新类型视为一个单独的类型；通过扩展，如果你制作一个模板struct，每个实例化将是一个新类型。

因此，最小的潜在解决方案是：

template <typename T>
struct NumberWithSemantics { int i; };

然后你可以使用NumberWithSemantics<A>和NumberWithSemantics<B>作为不同的类型。但是，您将需要不断说.i以获取实际值，这会使您的代码更难阅读。有多种可能的方法来解决这个问题，为此我建议阅读有关 Fluent C++ 的强类型系列的这一部分。