不使用模板参数的模板类

Template class with no use of template argument

本文关键字：参数      更新时间：2023-10-16

我在这样定义的类上遇到过很多次错误

class PureVirtualClass
{
   virtual int foo() = 0;
   virtual bool bar() = 0;
}
template <class T> class ImplClass : public virtual PureVirtualClass
{
   virtual ~ImplClass(){};
   int foo()  { return 42;}
   bool bar() { return true;}
   //several other method having nothing to do with T
}

这种"设计"经常出现，我想最初的开发人员知道他在做什么，将ImplClass定义为模板类，但没有对模板参数T的任何引用。我自己的c++模板知识有点有限。

这有好处吗？还是只是一个困惑的程序员？

对于被模板化但不依赖于参数的类来说，这是一个好处。大多数情况下，你会看到这样的东西来为模板元编程定义（空）标记结构： 

template <class X>
struct some_tag {};

一般来说，像您这样的类的好处是，虽然您在每个类中都有相同的功能，但它们是不同的类，您不能将其中一个复制到另一个中，即ImplClass<int>类型的对象与ImplCalss<float>类型的另一个对象不兼容。

Arne提到的这个想法有很多有用的例子。例如，看看非常基本的元组实现，这就是单个元组元素的定义方式：

template <size_t N, typename T>
class TupleElem
{
    T elem;
public:
    T&       get()       { return elem; }
    const T& get() const { return elem; }
};

它是在N上模板化的，没有依赖它。为什么？因为元组实现

template <size_t... N, typename... T>
class TupleImpl <sizes <N...>, T...> : TupleElem <N, T>...
{
    //..
};

导出多个这样的元素，每个元素都有一个唯一的N，用作标识符。如果没有它，如果参数包T...中的两个元素类型相同，TupleImpl将两次派生同一类。在这种情况下，对元素的随机访问都不起作用（通过对适当的TupleElem基类的函数get()的显式调用，这将是不明确的），也不起空基优化作用（通过为空类型专门化TupleElem T到而不具有类型T的数据成员）。

这是一个真实的用例，以及std::tuple是如何通过clang实现的。当然，像TupleElem这样的类将是一个隐藏的实现细节，而不是接口的一部分。例如，gcc遵循完全不同的递归类设计。

通常，您需要研究上下文，其中使用类来理解设计器的意图。

也许开发人员只是懒得将类拆分为.h和.cpp文件？

如果不使用模板，如果在多个编译单元中使用类，则会发生链接器错误。当使用模板时，链接器通常会在链接时丢弃模板的重复实例（或以不同的方式处理问题）。

虽然这可能是"开发人员为什么要这样做"的答案，但如果问题是"我应该在什么时候引入从未使用过的模板参数"，我不建议这样做（请参阅其他答案）。尽管将代码拆分为.h和.cpp很烦人（尤其是用于Java或C#等语言时），但这是常见的C++方式。而且它肯定比仅为此目的使用模板更容易阅读/理解。此外，它还降低了类的使用的可读性。

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