【C++泛型编程】编译期可转换性和继承性检测

上一篇 / 下一篇 2012-09-05 09:54:11 / 个人分类：C++

caG%lvz0　　问题：在设计模板函数和模板类时，面对两个型别T和U，我们怎么判断U是否继承自T呢？如果能在编译器判断这样的关系，可以优化泛型编程的函数。在编译器发现这样的关系，就意味着可以不使用dynamic_cast，它会损耗执行效率。

o;d1|y2P u;W8qBU-B9U0　　继承性检测可以转化成一个更一般的问题：检测任意型别T是否可以自动转化成型别U？

]q,yo%Yv#R;\k0　　解决方法：可以使用运用sizeof和函数重载的方法来检测这种可转换性。编写两个重载函数：一个接受U（U代表转换目标）的函数，另一个接受“任何型别”的函数。用型别为T的暂时对象来调用这些重载函数，而“T是否可以转化为U”是我们想知道的。如果接受U的那个函数被调用，就可以判断T可以转换为U；否则T无法转换为U。为了知道哪个函数被调用，这两个重载函数以不同大小的型别返回，用sizeof来区分其大小。

　　具体方法如下：

　　第一步：定义两个不同大小的型别：

typedef char Small;
class Big{char dummy[2];};

　　并且很明显sizeof(Small)<sizeof(Big);

_ld-kf%f4y!dp0　　第二步：定义两个重载函数

Small Test(U);
Big Test(...); //可以接受任何其他对象的函数

xRsO;Q Z0　　现在我们可以传递一个T对象给Test()函数，并用sizeof来判断其返回值的大小。

const bool convExists=sizeof(Test(T()))==sizeof(Small);

-vJY%qfl,M%d M-O5o0　　T()会调用T对象的默认构造函数，万一T的默认构造函数定义为private,那么T()就会编译失败，所以需要换一种方法来生成对象，用函数的返回值来实现，如下：

T MakeT();//不实现
const bool convExists=sizeof(Test(MakeT()))==sizeof(Small);

@ynl?gS~/L0　　下面用类模板封装起来：

O _%d6V8X%aSHH)|0template<class T,class U>51Testing软件测试网'S1ObGJZ~1M
class Conversion
U,b4vT Si!FDKm0{
3H3Vl'zQW0typedef char Small;
class Big{char dummy[2]};
B#tP9X;F%{l'[0static Small Test(U);
n yqj|.yx0static Big Test(...);
;yXZfZ6BmGg0static T makeT();
public:
enum{exists=sizeof(Test(MakeT()))==sizeof(Small)};

z3_i,Y~$o3EL@0
2S/k6nc]tir~0};

　　测试代码如下：51Testing软件测试网7\0`6hK/T"S

Conversion<double,int>::exists;
　现在在Conversion中定义两个常数：

　　a.exists2Way:表示T和U之间是否可以双向转换。

　　b.sameType:如果T和U是相同的型别，这个值为true;51Testing软件测试网!s\ ~ s)K%O

template<class T,class U>
class Conversion
{
typedef char Small;
class Big{char dummy[2]};
static Small Test(U);
static Big Test(...);
static T makeT();
public:
enum{exists=sizeof(Test(MakeT()))==sizeof(Small)};
enum{exists2Way=exists&&Conversion<U,T>::exists};
enum{sameType=false};
};

y1Xs9` R!ss+i0　　下面通过Conversion的偏特化来定义sameType的版本

fP,b8M,@S&].q0

template<class T>
class Conversion<T,T>
{
public:
enum{exists=1,exists2Way=1,sameType=1};
};

　　判断两个类是否存在继承关系，可以用如下的方式：51Testing软件测试网!ey&uZ$X)]3B.O

#define SUPERSUBCLASS(T,U) \
(Conversion<const U *,const T *>::exists&& \ //这里函数调用参数次序交换了，表示U是否可以转换为T，即判断T是父类，U是子类。
!Conversion<const T*,const void*>::sameType)

N*n tl9kB0　　如果U是public继承自T，或T和U是同一个型别，那么SUPERSUBCLASS(T,U)返回true.51Testing软件测试网1ue%}NJGM

　　当SUPERSUBCLASS(T,U)对const U* 和const T *作可转换性检测时，只有三种情况const U *可以隐式的转换为const T*:

w*KWI i"k6e0　　a.T和U是同一个型别51Testing软件测试网8TmXT(z/Q

　　b.T是U的一个public base51Testing软件测试网-WWEg(mS)ms~

　　c.T 是void

　　第三种情况可以在前面的!Conversion<const T*,const void*>::sameType处理掉。第一和第二种情况需要用下面更严谨的方法：

)jiRzHHZ0

#define SUPERSUBCLASS_STRICT(T,U) \
(SUPERSUBCLASS(T,U)&& \
!Conversion<const T,const U>::sameType)

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bob123654

不要让那些真正对你好的人，慢慢的从你的生活中消失，无论爱情还是友情，都需要用心经营。

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