问题重构奇怪的重复模板模式

Question

以下代码无法在 g++ 4.6.1 上编译：

template<class Base>
struct GetBase {
  Base * getBase() {
    return static_cast<Base *>(this);
  }
};

template<class Derived>
struct Parent : private GetBase<Derived> {
  using GetBase<Derived>::getBase;
  int y() {
    return getBase()->x();
  }
};

struct Child : public Parent<Child> {
  int x() {
    return 5;
  }
  int z() {
    return y();
  }
};

出现错误

In member function ‘Base* GetBase<Base>::getBase() [with Base = Child]’:
    instantiated from ‘int Parent<Derived>::y() [with Derived = Child]’
    instantiated from here
error: ‘GetBase<Child>’ is an inaccessible base of ‘Child’

将 static_cast 更改为 reinterpret_cast 将使代码能够编译并且在这种情况下可以工作，但我想知道这是否在所有情况下都是可接受的解决方案？即，指向基类的指针是否与此不同？我假设在多重继承中，如果父母有数据成员，可能会发生这种情况？如果 GetBase 是第一个超类，那么 this 指针是否保证相等？

Answer 1

我想知道这是否在所有情况下都是可接受的解决方案？

不。（见下文）

是否存在指向基类的指针是这样的情况与此不一样吗？

是的。

• 通过多重继承，基类不能期望具有相同的地址。

• 根据编译器的不同，具有 vtable 指针的派生类可能与没有 vtable 指针的基类具有不同的 this。

  根据

当显式向上转换为基数时，static_cast 是适当的 C++ 转换。

Answer 2

一个好问题；它让我了解了有关 static_cast 的新知识。

我认为下面的代码实现了您想要的：为 CRTP 提供一个基类，其中的成员函数将 this 转换为 Derived 类型，但仅使其可供该基类的直接后代访问。它使用 GCC 4.3.4（在 ideone 测试）和 Clang（在 llvm.org 测试）进行编译。抱歉，我无法抗拒更改我觉得令人困惑的名称。

#include <iostream>

template<class Derived>
class CRTP {
protected:
  Derived * derived_this() {
    return static_cast<Derived *>(this);
  }
};

template<class Derived>
struct Parent : public CRTP<Derived> {
private:
  using CRTP<Derived>::derived_this;
public:
  int y() {
    return derived_this()->x();
  }
};

struct Child : public Parent<Child> {
  int x() {
    return 5;
  }
  int z() {
    return y();
  }
};

int main() {
  std::cout << Child().z() << std::endl;
  return 0;
}

此变体之所以有效，是因为继承是公共的，这使得可以将派生类指针标准转换为基类指针，也可以使用 static_cast 进行逆向转换（从基类到派生类） ，CRTP 需要的。代码中的私有继承禁止这样做。因此，我将继承公开，更改了要保护的方法，并通过将 using 声明放入私有部分，在 Parent 中进一步限制访问。