C++模板编程（16）---继承与类模板（Derivation and Class Templates）

Class Templates 可以继承其他classes，也可以被其他classes继承。大多数情况下 class templates 和 non-templates classes 在这方面并没有什么重大差别。但是有一个微妙和重要的问题，出现在“由一个受控名称dependent name 所指涉的base class，衍生出一个class template”时，我们先从简单的non-dependent base classes说起。

1. 非受控的Non-dependent Base Classes

在class template中，所谓non-template base classes 是指一个无需知道任何template argument就可以确定地类型。换句话说，用来指涉该base class的名称，是个非受控名称non-dependent name。例如：

template <typename X>

class Base{

public:

int basefield;

typedef int T;

};

class D1:public Base<Base<void> > { //并不真正是个template

public:

void f() {basefield = 3; } // 以通常方法继承来的成员

};

template <typename T>

class D2: public Base<double> { // non-dependent base class

public:

void f() {basefield = 7;} // 以一般方法存取继承而来的成员

T strange; //T是Base<double>::T, 不是模板参数template parameters

}；

non-dependent base templates的行为和常规的non-template base classes 非常相似，但是有个令人惊异的差异是：当编译器在derived class template中查询一个未受饰名称unqualified name时，会优先查询non-dependent base templates,然后才查询template parameters.这意味着上面例子中，class template D2的strange将拥有Base<double>::T类型（本例为int）。

因此以下函数语句非法：

void g(D2<int*> & d2, int* p)

{

d2.strange = p; // 错误，类型不匹配：trange是int, p 是int*

}

这与直觉相悖（感觉int*,就是模板实参传给了T），derived template 编写者因此特别留心其non-dependent bases中的名称，甚至是简介继承，或名称是private。较好的做法是把template parameters 放在被它们模板化的物体的作用域内。

2. 受控的Dependent base Classes

上面的例子中，base class是完全确定的。它不取决于某个template parameter。也就是说C++

编译器只要是见到template的定义，就可以在base classes中查询非受控名称。C++标准规定，编译器只要见到一个非受控名称non-dependent name，就立即开始查询lookup。

考虑下面的例子：

template <typename T>

class DD: public Base<T> { //dependent base

public:

void f() {basefield = 0;} //(1) have some problem...

};

template <>

class Base<bool> { //explicit specialization

enum { basefield = 42 }; // (2) a tricky

};

void g(DD<bool>& d)

{

d.f(); //(3) oh,oh?

}

在（1）处我们发现，这里使用了一个非受控名称basefield:编译器一定会立即查询它。假设我们在template base中查询它，并将它系结为一个（在基类中找到的）int成员。然而之后，又立刻在（2)对这个泛型定义进行了特化，将basefield改成我们看到的枚举变量。于是当（3）处实例化DD：f的定义时，会发现（1）处对basefield的类型解释并不准确。

（2）处特化的DD<bool> 之中并没有可变化的basefield，因此编译器会报错。

为了解决这个问题，C++标准规定非受控名称non-dependent names不在受控的base class中查询。因此符合标准的C++编译器会在（1）处报错。欲修正上述程序代码，我们可以令basefield成为一个受控名称dependent name，而受控名称的查询过程会发生在它被实例化之后。此时basefield的特化类型就可以被编译器发现。例如，在（3）处，编译器会知道DD<bool>的base class是Base<bool>,而Base<bool>已被实例化。据此，我们可以修改程序代码如下：

//method 1

template <typename T>

class DD1: public Base<T> {

public:

void f() { this->basefield = 0;} //delay the lookup

};

另一种做法是使用一个受饰名称qualified name导入相依性（受控性，dependency）

//method2

template <typename T>

class DD2:public Base<T> {

public:

void f() { Base<T>::basefield = 0; }

};

如果觉得这么多修饰符号会弄乱程序代码，可用using声明语句将某个名称从受控的base class中带到当前作用域中，于是你就可以肆意使用它。

//method 1

template <typename T>

class DD3: public Base<T> {

public:

using Base<T>:: basefield; //(1) 现在，basefiled在当前域中为受控名称

void f() { basefield =0; } //(2)正确

};

（2）进行的查询过程就会成功，它会找到（1）处的声明语句。

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