使用CRTP技術確保唯一的模板參數

Question

從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

我試圖了解代碼如何確保模板參數唯一。 我不明白check_base_dimension如何最終返回非零值，這會觸發ordinal_has_already_been_defined<true> 。 我認為這與在base_dimension中重新定義的boost_units_is_registered() base_dimension ，但是我不知道如何調用friend版本。 有任何想法嗎？

有問題的文件是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。

答案在本節中：

/// 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聲明表明存在與那些參數匹配的函數，並返回detail::yes 。

當為給定的模板實例化check_base_dimension的enum時，它將查找采用這兩種類型的boost_units_is_registered函數。 如果以前不存在這些模板參數的實例化，則它將找到prevent_redefinition.hpp中定義的函數，該函數返回detail::no ，但如果確實存在，則找到與返回參數的參數相匹配的函數（ friend ）的聲明。 detail::yes 。

重要的是要注意，所有這些都是在編譯時而不是運行時進行的。 編譯器用戶依賴於參數的查找以找到匹配的函數。 該sizeof該函數的結果只取決於該函數返回的東西-它並不需要運行，或者叫可言，它只是需要一個聲明，讓返回值的大小。 因此，當編譯器找到friend函數時，便可以確定返回值的sizeof ，該函數實際上不需要定義。 當然，如果您嘗試使用它（例如，使其實際運行），則會收到鏈接器錯誤，因為它已聲明但從未定義。

結果，在編譯時， sizeof()被確定為detail::yes的大小，這與detail::no的大小不同。 因此，表達式的結果為false ，因此check_base_dimension::value為false ，並且ordinal_has_already_been_defined的實例化未獲得名為type的成員變量。

因此，編譯器將引發錯誤，指出

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

或類似。 最后，目標得以實現：您無法使用具有相同模板參數值的類的兩個實例來編譯代碼。 暈！