关于C++模板封装的问题（关于C++模板参数的声明）

关于C++模板封装的问题（关于C++模板参数的声明）

       C++模板参数的声明很有意思，除了基本类型，还有可选的就是class和typename，当然了，到C++泛型编程的高级话题的时候，就还可以加上什么的模板模板参数（没有记错的化，侯捷就是这么翻译的）。

 

 

       很久以前就觉得C++中模板声明在语法上有点问题，不过只是一种感觉，但是具体问题在哪又说不上来。这几天看《计算机程序的构造和解释》和《Design by Contract原则与实践》，不知道是因为和同学讨论，还是自己灵感来了，估计两者都有，终于发现了这个不优美语法的具体形式。呵呵，实在难以想象，全世界这么多的大设计师，其中不乏优秀的程序语言设计师，居然一直就是用着这种蹩脚而不多大价值的声明。

 

 

       看过C++模板编程或者写过的人应该都知道，C++模板编程中经常会在其中对参数声明中的class或者typename定义对象，然后使用这些对象的方法。问题就出在这里！

 

 

       使用这些对象的方法是没有显示说明的。也就是说：如果我们不能看到这个模板类或者模板函数的源代码，我们就不知道在将这个模板类或者模板函数具体化的时候，我们传入的类型参数（即使class和typename后面的参数）需要满足什么样的条件。如果想知道需要满足什么条件，那么就得看源码或者文档。这两种方法明显都是不提倡的。

 

 

       其实，C++中经常把类和接口一起说，因为在C++中类和接口之间的界限本身并不明晰。当然完全理解后是很简单的概念，但是理解的过程，就我个人的经验，是一个相对漫长的过程。所以，人们交流C++的时候，经常忽视了这个问题，认为C++中有确实的接口。我在这个问题上讨论这么多，是因为后面我提出的解决方法的名称也叫接口，不过这个接口的意义才是真正意义上的接口，基本上来说就是和Java中的接口一个意义。

 

 

       C++中，对模板参数需要满足什么条件是没有相应的规则的，也即使说语法上没有显示的做好这件事情。你要想写好模板类或者模板函数，就在很多时候都要假设模板参数有什么方法可以使用。当然了，当这个方法确定后，实际上就是说以后不管什么类名在这里作参数，这个类都需要有这个方法。理解这里复杂描述的特性后，就应该知道了其实这就是一种接口，只是这个接口定义用的是一种隐式的方式。所以我们编写泛型程序非常难也不足为奇了，因为我们不知道我们该怎么去写传给模板的参数。

 

 

       问题我们知道了，那么如何解决呢？

 

 

       解决的方法如此简单，真是让我自己都大跌眼镜。

 

 

1、    引入Java的关键字interface，表示纯粹的一个接口定义。写一个接口的时候，只需要所有的签名就可以了，也就是说声明是完整的就可以了。不需要实现，当然想提供一个默认的实现也是可以的。

2、    当编写模板类或者模板函数的时候，class或typename或其它的都用这个定义的接口名代替，这样就显示的表示了模板类或者模板函数对模板参数的要求。即这个传递进来的类型需要实现了这个被显示说明的接口。

3、    在声明传递给模板的参数对应的类的时候，我们在类名后学Java写上一个implement，然后加上前面声明的接口，实现中保证这个接口中的所有函数都被类所实现。

 

 

结合这3点，我们就知道了这样两件事情：1 模板类或者模板函数的模板参数必须满足什么样的要求（可以指导我们如何写对应的类或别的）；2 自己定义的类满足了什么要求。可以看到这两个信息都一般在头文件中，是可以很容易的知道的。

 

 

解决的机制很完美。其实这个方法不能算是我想的，因为Java中类实现接口就是这样做的。可以这样类比，说两者同源，但是鉴于语言不同，很多要求不同，所以本质上还是有区别的。当然这还只是一个粗略的想法，没有具体深入的证明是否和目前C++的所有其它机制协调。

 

 

下面用一个简单的例子说明我的想法

：

尽管我这个例子不完整，但是说明问题是足够的。虽然很多其他模板参数类型的问题没有具体在其中提到，但是这个例子的目的只是是说明想法，所以只考虑核心问题。

标准C++的写法：	我认为应该的写法：
	interface tempRequire {        void run(); };
class Foo { public:        void run(){} };	class Foo: implement tempRequire { public:        void run(){} };
template<class T> class temp { public:        void go(){_mem.run()} private:        T     _mem; };	template<tempRequire T> class temp { public:        void go(){_mem.run()} private:        T     _mem; };

 

 

by：kangtian0

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