为什么这段代码可以编译？ （C++ 模板问题）

Question

我正在使用类模板编写一个通用容器，其限制（策略）是存储在容器中的项目应派生自特定的基类。

这是类模板的定义

// GenericContainer.hpp
// --------------------------------------
class ContainerItem
{
protected:
    virtual ContainerItem& getInvalid() = 0;

public:
    virtual ~ContainerItem();
    bool isValid() const;
};


template<typename D, typename B>
class IsDerivedFrom
{
    static void Constraints(D* p)
    {
        B* pb = p; // this line only works if 'D' inherits 'B'
        pb = p; // suppress warnings about unused variables
    }

protected:
    void IsDerivedFrom2() { void(*p)(D*) = Constraints; }
};


// Force it to fail in the case where B is void
template<typename D>
class IsDerivedFrom<D, void>
{
    void IsDerivedFrom2() { char* p = (int*)0; /* error */ }
};



template <class T>
class GenericContainer : public IsDerivedFrom<T, ContainerItem>
{
private:
    typedef std::vector<T> TypeVect;
    void addElement(const T& elem);

    TypeVect m_elems;

public:
    unsigned int size() const;
    T& elementAt(const unsigned int pos);
    const T& elementAt(const unsigned int pos) const;
};


template <class T>
void GenericContainer<T>::addElement(const T& elem)
{
    m_elems.push_back(elem);
}

template <class T>
unsigned int GenericContainer<T>::size() const
{
    return m_elems.size();
}

template <class T>
T& GenericContainer<T>::elementAt(const unsigned int pos)
{
    unsigned int maxpos = m_elems.size();
    if (pos < maxpos)
        return m_elems[pos];
    return T::getInvalid();
}


template <class T>
const T& GenericContainer<T>::elementAt(const unsigned int pos) const
{
    unsigned int maxpos = m_elems.size();
    if (pos < maxpos)
        return m_elems[pos];
    return T::getInvalid();
}


// Class to be contained (PURPOSELY, does not derive from ContainerItem)
// Data.hpp
//----------------------------------------------------------------

class Data
{ /* implem details */};


// Container for Data items
// Dataset.h
// ----------------------------------------------------------------------------

#include "GenericContainer.hpp"
#include "Data.hpp"

class Dataset: public GenericContainer<Data>
{
public:
   Data& getInvalid();
};


// C++ source
// -----------------------------------------------------------
#include "Dataset.hpp"

Dataset ds;

任何人都可以解释为什么上面的代码可以编译吗？

[编辑]

上面的代码不应编译，原因有两个：

1. “Data”类不是从 ContainerItem 派生的，但它可以存储在 GenericContainer 中（如 Dataset 类所示） 。顺便说一句，由于 Omifrious 和 jdv 给出的答案，这个问题现在已经得到解决。

2. 类“Data”没有实现 ABC ContainerItem 中声明的纯虚拟方法 - 使用下面的答案中建议的修复，第一个问题（策略的执行）已解决，但是编译器没有注意到 Data 没有实现 ContainerItem“接口”的 getInvalid() 方法。为什么编译器会忽略这个明显的错误？

顺便说一句，编译器和操作系统详细信息是： g++（Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5）4.4.3

Answer 1

将 IsDerivedFrom2 更改为 IsDerivedFrom 并且它无法以预期的方式编译。

问题是模板类中的方法如果不被调用就永远不会被实例化。更改名称使其成为构造函数，因此最终会被从 IsDerivedFrom 派生的类的构造函数调用。它仍然会编译为空代码。编译器将对其进行优化以消除死分配。

如果您可以设法使用 Boost，特别是 is_base_of类型特征库。

特别是，您的 GenericContainer 模板可以使用 Boost 以这种方式更加简单、轻松地实现：

#include <boost/static_assert.hpp>
#include <boost/type_traits/is_base_of.hpp>

template <class T>
class GenericContainer
{
private:
    typedef std::vector<T> TypeVect;
    void addElement(const T& elem);

    TypeVect m_elems;

public:
    unsigned int size() const;
    T& elementAt(const unsigned int pos);
    const T& elementAt(const unsigned int pos) const;

    GenericContainer() {
       BOOST_STATIC_ASSERT( (::boost::is_base_of<ContainerItem, T>::value) );
    }
};


template <class T>
void GenericContainer<T>::addElement(const T& elem)
{
    m_elems.push_back(elem);
}

template <class T>
unsigned int GenericContainer<T>::size() const
{
    return m_elems.size();
}

template <class T>
T& GenericContainer<T>::elementAt(const unsigned int pos)
{
    unsigned int maxpos = m_elems.size();
    if (pos < maxpos)
        return m_elems[pos];
    return T::getInvalid();
}


template <class T>
const T& GenericContainer<T>::elementAt(const unsigned int pos) const
{
    unsigned int maxpos = m_elems.size();
    if (pos < maxpos)
        return m_elems[pos];
    return T::getInvalid();
}

Answer 2

不会生成 Constraints 函数，因为从未引用 IsDerivedFrom2。这是 C++ 所需的行为。也许从构造函数中调用它会有所帮助。否则，请检查 boost 库是否有类似的功能。