C++语义类型包装

Question

我有一个数据类型，例如 class Vector3。现在我需要创建几个与 Vector3 具有相同接口的类，但具有更高级别的语义（例如：Position、Velocity）。使用 typedef 是不够的，因为我需要这些类型是不同的，以便它们可以用于重载。在 C++0x 中，我可能可以使用构造函数继承：

struct Position: public Vector3 {
    using Vector3::Vector3;
};

这会有什么问题吗？有没有更好的办法呢？是否可以在不使用 C++0x 功能且不必显式编写所有 Vector3 构造函数的情况下完成此操作？

Answer 1

考虑使用标记结构

struct tagPosition {};
struct tagDirection {};
struct tagGeneric {};

namespace detail
{
    template <typename Tag=tagGeneric>
        class Vector3
    {
        // business as usual
    };
}

typedef detail::Vector3<tagPosition>  Position;
typedef detail::Vector3<tagDirection> Direction;
typedef detail::Vector3<tagGeneric>   Vector3;

为了获得奖励积分，请使用转换运算符/构造函数：

    template <typename Tag=tagGeneric>
        class Vector3
    {
        template <typename OtherTag>
            explicit Vector3(const Vector3<OtherTag>& rhs) { /* ... */ }

//      template <typename OtherTag>
//            operator Vector3<OtherTag>() const { return /* ... */ }
    };

如果您喜欢危险地生活，则可以删除 explicit 关键字，或启用隐式转换运算符。这将具有能够启用混杂运算符解析的“好处”，如下所示：

 Position pos;
 Direction dir;
 Generic gen;

 dir = gen + pos; // you see why I call it 'promiscuous'?

我建议（相反）为这样的情况定义显式运算符（自由函数） :)

 Position operator+(const Position& v, const Translation& d) { /* .... */ }

这样你的类模型就可以反映你的类的语义。

C++0x 可能包含启用显式转换运算符的内容，IIRC：

在转换构造函数的情况下，您可以通过将构造函数声明为显式来禁用隐式转换 N1592 提案 将此关键字的语义扩展到所有转换运算符。显式声明的转换运算符不会执行隐式转换。相反，程序员必须显式调用它

Answer 2

当我需要不同但相似的类型时，我通常使用虚拟模板参数，例如（即兴的，不受编译器的脏手影响）

template< class UniqueId >
struct Blah {};

typedef Blah< struct AlphaId > Alpha;
typedef Blah< struct BetaId > Beta;

这可能是也可能不是您需要的。

干杯&呵呵，