使用嵌套的 class 作為父 class 模板參數？

Question

我有一個嵌套的 class 定義，我想作為父 class（ class 包含嵌套的 class，而不是被繼承的 class ）模板參數傳遞下去。 由於模板似乎不知道嵌套類的存在，我試圖將其作為不完整的類型傳遞下去，后來才發現這樣做通常是個壞主意，而且很少被允許（例如shared_ptr ）。

我知道這可以很容易地通過簡單地在外部聲明嵌套的 class 來解決（我就是這樣做的），但我問這個是因為我想了解是否有任何方法可以達到同樣的效果，因為我喜歡他們的做法不要污染命名空間它們如何與父 class 定義“關聯”而不暴露任何內容。

這是一個示例，也許可以使我在談論的內容更加清楚：

#include <memory>

using namespace std;

template <class T> class shared_class {
protected:
  shared_ptr<T> d = make_shared<T>();

  T* container() { return d.get(); }
};

                                   // A is the "parent" class.
class A : public shared_class<C> { // Compiler error: C is undefined. 
                                   // Similarly, A::C will complain that no C is in A.
  class C {                        // Nested class
  public:
    int i = 0;
  };
};

是否有另一種使用模板的方式，即嵌套 class 的整個定義完全包含在父 class 定義中？

Answer 1

簡而言之：不，你不能這樣做。 您可以在 SO 上找到一些類似的問題，但這一切都歸結為能夠前向聲明嵌套類，沒有定義就無法做到這一點。 例如看這個問題。

換句話說，只要揮手，你可能會認為你可以做這樣的事情：

class A;
class A::C; // Error: not real C++

class A : public shared_class<A::C> { // Error: incomplete base class
  class C {
  public:
    int i = 0;
  };
};

但你不能。 您需要將C的聲明分開，如果要將其用作基類，則需要對其進行定義。 另請參閱此類問題。

如果只是你最關心的命名空間封裝，你總是可以只使用一個專用的namespace ，這就是它們的用途。

Answer 2

據我所知，您給出的要求沒有針對您的具體案例的解決方案。

直接使用C作為模板參數不能以任何方式工作，僅僅是因為那時編譯器還沒有看到C被聲明為A的成員類，並且因為在該點之前沒有辦法聲明嵌套類.

---

它不適用於您的特定情況，但有一些限制，您可以通過特征模板或直接通過別名聲明向shared_class模板參數的類型添加間接，這將允許您延遲確定T是在定義A之前應該是C並將C保持為嵌套類。

不幸的是，如果您想在將使用類模板專業化實例化的聲明之一中使用shared_class的類型T ，這不起作用，這里是shared_ptr<T> d和T* container() 。 后者可以通過聲明返回類型auto來保存，但前者不能。

這個想法是讓shared_class在任何地方使用typename T::shared_class_type而不是T 。

A類將被定義為

class A : public shared_class<A> {
public:     
  class C {                        
  public:
    int i = 0;
  };
  using shared_class_type = C;
};

或者，您可以定義一個template<typename T> struct shared_class_traits; , 可能具有包含using shared_class_type = typename T::shared_class_type;的默認實現在using shared_class_type = A::C;定義之后可能專門針對A 成員，因此shared_class可以在任何地方使用typename shared_class_traits<T>::shared_class_type 。 這比使用shared_class_type “保留”所有類的特定成員名稱更靈活。

但正如我在上面解釋的那樣，只要shared_class在使用類模板特化實例化的上下文中完全使用shared_class_type ，它就不會起作用。 因此，在成員函數體或默認成員初始化程序內部會很好，但在數據成員或成員函數類型中則不行。

Answer 3

正如其他答案指出的那樣，這個問題沒有直接的解決方案，因為無法轉發聲明 class C。

為了仍然能夠寫A::C我的解決方案是：

namespace {
    class C_Anon{
    public:
        int i = 0;
    };
}

template <class T> class shared_class {
protected:
    shared_ptr<T> d = make_shared<T>();

    T* container() { return d.get(); }
};

// A is the "parent" class.
class A : public shared_class<C_Anon> {
    using C = C_Anon; //Allows for writing A::C
};