使用CRTP技术确保唯一的模板参数

Question

从boost::units ：

struct my_base_dimension1 : units::base_dimension<my_base_dimension1, 1> { };  // ok
struct my_base_dimension2 : units::base_dimension<my_base_dimension2, 2> { };  // ok
struct my_base_dimension3 : units::base_dimension<my_base_dimension3, 2> { };  // error

我试图了解代码如何确保模板参数唯一。 我不明白check_base_dimension如何最终返回非零值，这会触发ordinal_has_already_been_defined<true> 。 我认为这与在base_dimension中重新定义的boost_units_is_registered() base_dimension ，但是我不知道如何调用friend版本。 有任何想法吗？

有问题的文件是base_dimension.hpp和prevent_redefinition.hpp 。

template<class Derived, long N,
         class = typename detail::ordinal_has_already_been_defined<
             check_base_dimension<Derived, N>::value
             >::type
         >
class base_dimension : public ordinal<N>
{
public:
    typedef base_dimension this_type;
    typedef list<dim<Derived,static_rational<1> >, dimensionless_type> dimension_type;
    typedef Derived type;

private:                                                                                                                           
    friend Derived*
    check_double_register(const units::base_dimension_ordinal<N>&)
        { return(0); }

    friend detail::yes
    boost_units_is_registered(const units::base_dimension_ordinal<N>&)
        { detail::yes result; return(result); }

    friend detail::yes
    boost_units_is_registered(const units::base_dimension_pair<Derived, N>&)
        { detail::yes result; return(result); }
};

Answer 1

啊哈，我相信我有。

答案在本节中：

/// Register this ordinal
        /// INTERNAL ONLY
        friend detail::yes 
        boost_units_is_registered(const units::base_dimension_ordinal&) 
        { return(detail::yes()); }

        /// But make sure we can identify the current instantiation!
        /// INTERNAL ONLY
        friend detail::yes 
        boost_units_is_registered(const units::base_dimension_pair&) 
        { return(detail::yes()); }

friend声明表明存在与那些参数匹配的函数，并返回detail::yes 。

当为给定的模板实例化check_base_dimension的enum时，它将查找采用这两种类型的boost_units_is_registered函数。 如果以前不存在这些模板参数的实例化，则它将找到prevent_redefinition.hpp中定义的函数，该函数返回detail::no ，但如果确实存在，则找到与返回参数的参数相匹配的函数（ friend ）的声明。 detail::yes 。

重要的是要注意，所有这些都是在编译时而不是运行时进行的。 编译器用户依赖于参数的查找以找到匹配的函数。 该sizeof该函数的结果只取决于该函数返回的东西-它并不需要运行，或者叫可言，它只是需要一个声明，让返回值的大小。 因此，当编译器找到friend函数时，便可以确定返回值的sizeof ，该函数实际上不需要定义。 当然，如果您尝试使用它（例如，使其实际运行），则会收到链接器错误，因为它已声明但从未定义。

结果，在编译时， sizeof()被确定为detail::yes的大小，这与detail::no的大小不同。 因此，表达式的结果为false ，因此check_base_dimension::value为false ，并且ordinal_has_already_been_defined的实例化未获得名为type的成员变量。

因此，编译器将引发错误，指出

detail::ordinal_has_already_been_defined<check_base_dimension<Derived, N>::value> does not have a member variable 'type'

或类似。 最后，目标得以实现：您无法使用具有相同模板参数值的类的两个实例来编译代码。 晕！