Ограничить параметр шаблона C ++ подклассом

Как я могу заставить параметр шаблона Tбыть подклассом определенного класса Baseclass? Что-то вроде этого:

template <class T : Baseclass> void function(){
    T *object = new T();

}

В этом случае вы можете:

template <class T> void function(){
    Baseclass *object = new T();

}

Это не будет компилироваться, если T не является подклассом Baseclass (или T является базовым классом).

С компилятором, совместимым с C ++ 11, вы можете сделать что-то вроде этого:

template<class Derived> class MyClass {

    MyClass() {
        // Compile-time sanity check
        static_assert(std::is_base_of<BaseClass, Derived>::value, "Derived not derived from BaseClass");

        // Do other construction related stuff...
        ...
   }
}

Я тестировал это с помощью компилятора gcc 4.8.1 в среде CYGWIN, поэтому он должен работать и в средах * nix.

Чтобы выполнить менее бесполезный код во время выполнения, вы можете посмотреть: http://www.stroustrup.com/bs_faq2.html#constraints, который предоставляет некоторые классы, которые эффективно выполняют тест времени компиляции и создают более приятные сообщения об ошибках.

В частности:

template<class T, class B> struct Derived_from {
        static void constraints(T* p) { B* pb = p; }
        Derived_from() { void(*p)(T*) = constraints; }
};

template<class T> void function() {
    Derived_from<T,Baseclass>();
}

Вам не нужны концепции, но вы можете использовать SFINAE:

template <typename T>
boost::enable_if< boost::is_base_of<Base,T>::value >::type function() {
   // This function will only be considered by the compiler if
   // T actualy derived from Base
}

Обратите внимание, что это создаст экземпляр функции только при выполнении условия, но не приведет к существенной ошибке, если условие не будет выполнено.

Начиная с C ++ 11, вам не нужны Boost или static_assert. C ++ 11 представляет is_base_of и enable_if. C ++ 14 вводит удобный тип enable_if_t, но если вы застряли на C ++ 11, вы можете просто использовать enable_if::typeвместо него.

Альтернатива 1

Решение Давида Родригеса можно переписать следующим образом:

#include <type_traits>

using namespace std;

template <typename T>
enable_if_t<is_base_of<Base, T>::value, void> function() {
   // This function will only be considered by the compiler if
   // T actualy derived from Base
}

Альтернатива 2

Начиная с C ++ 17, у нас есть is_base_of_v. В дальнейшем решение можно переписать так:

#include <type_traits>

using namespace std;

template <typename T>
enable_if_t<is_base_of_v<Base, T>, void> function() {
   // This function will only be considered by the compiler if
   // T actualy derived from Base
}

Альтернатива 3

Вы также можете просто ограничить весь шаблон. Вы можете использовать этот метод для определения целых классов. Обратите внимание, как enable_if_tбыл удален второй параметр (ранее он был установлен на void). Его значение по умолчанию - на самом деле void, но это не имеет значения, поскольку мы его не используем.

#include <type_traits>

using namespace std;

template <typename T,
          typename = enable_if_t<is_base_of_v<Base, T>>>
void function() {
   // This function will only be considered by the compiler if
   // T actualy derived from Base
}

Из документации параметров шаблона мы видим, что typename = enable_if_t...это параметр шаблона с пустым именем. Мы просто используем его, чтобы гарантировать, что определение типа существует. В частности, enable_if_tне будет определен, если Baseне является базой T.

Приведенная выше методика приведена в качестве примера в enable_if.

Вы можете использовать подталкивание Concept Check «ы BOOST_CONCEPT_REQUIRES:

#include <boost/concept_check.hpp>
#include <boost/concept/requires.hpp>

template <class T>
BOOST_CONCEPT_REQUIRES(
    ((boost::Convertible<T, BaseClass>)),
(void)) function()
{
    //...
}

Вызывая внутри вашего шаблона функции, существующие в базовом классе.

Если вы попытаетесь создать экземпляр своего шаблона с типом, который не имеет доступа к этой функции, вы получите ошибку времени компиляции.