在 C++ 中将基于策略的设计与 CRTP 混合在一起

Question

我正在尝试编写一个基于策略的主机类（即从其模板类继承的类），但有一点不同，其中策略类也由主机类模板化，以便它可以访问其类型。这可能有用的一个例子是，策略（实际上像 mixin 一样使用）使用多态clone()方法来增强主机类。这是我正在尝试做的一个最小的例子：

template <template <class> class P>
struct Host : public P<Host<P> > {
  typedef P<Host<P> > Base;
  typedef Host* HostPtr;
  Host(const Base& p) : Base(p) {}
};

template <class H>
struct Policy {
  typedef typename H::HostPtr Hptr;
  Hptr clone() const {
    return Hptr(new H((Hptr)this));
  }
};

Policy<Host<Policy> > p;
Host<Policy> h(p);

int main() {
  return 0;
}

不幸的是，这无法编译，在我看来像是循环类型依赖：

try.cpp: In instantiation of ‘Host<Policy>’:
try.cpp:10:   instantiated from ‘Policy<Host<Policy> >’
try.cpp:16:   instantiated from here
try.cpp:2: error: invalid use of incomplete type ‘struct Policy<Host<Policy> >’
try.cpp:9: error: declaration of ‘struct Policy<Host<Policy> >’
try.cpp: In constructor ‘Host<P>::Host(const P<Host<P> >&) [with P = Policy]’:
try.cpp:17:   instantiated from here
try.cpp:5: error: type ‘Policy<Host<Policy> >’ is not a direct base of ‘Host<Policy>’

如果有人能发现明显的错误，或者在策略中成功混合 CRTP，我将不胜感激任何帮助。

Answer 1

事实上，问题是由于当您从策略继承时尚未看到 HostPtr 声明。有一些关于这些声明在实例化模板中可见的确切语义的讨论，这具有相当复杂的问题，请参阅 此缺陷报告。

但就您而言，情况很清楚：在类主体之前，没有代码可以看到类成员的任何声明，因此您的代码失败。您可以将类型作为模板参数传递

template <template <class,class> class P>
struct Host : public P<Host<P>, Host<P>* > {
  typedef P<Host<P> > Base;
  Host(const Base& p) : Base(p) {}
};

template <class H, class Hptr>
struct Policy {
  typedef Hptr HostPtr;
  HostPtr clone() const {
    return Hptr(new H((Hptr)this));
  }
};

如果有更多类型，您可能决定传递特征

template <class Host>
struct HTraits {
  typedef Host *HostPtr;
  // ...
};

template <template <class,class> class P>
struct Host : public P<Host<P>, HTraits< Host<P> > > {
  typedef P<Host<P> > Base;
  Host(const Base& p) : Base(p) {}
};

template <class H, class Htraits>
struct Policy {
  typedef typename Htraits::HostPtr HostPtr;
  HostPtr clone() const {
    return Hptr(new H((Hptr)this));
  }
};