C 等效于将 <T extends Class> 用于 java 参数/返回类型

Question

在java中，要创建一个返回与参数类型相同的对象并扩展某个类的函数，我会键入：

 public <T extends MyClass> T foo(T bar) {...}

有与此等效的 C++ 吗？

换句话说，我如何创建一个函数，该函数采用扩展某个类的任何类并返回相同的类型？ （这是为了抽象/纯虚拟类的目的）。

原文由 ricky3350 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

如果您有可用的 C++11 或更高版本，我们可以在这里使用 enable_if

 template<typename T, typename std::enable_if<std::is_base_of<MyClass, T>::value>::type* = nullptr>
T Foo(T bar)
{
    return T();
}

例如：

 class MyClass
{
public:
    int a = 1;
};

class Derived : public MyClass
{
public:
    int b = 2;
};

class NotDerived
{
public:
    int b = 3;
};

template<typename T, typename std::enable_if<std::is_base_of<MyClass, T>::value>::type* = nullptr>
T Foo(T bar)
{
    return T();
}

int main()
{
    Derived d;
    NotDerived nd;
    std::cout << Foo(d).b << std::endl;; // works
    //std::cout << (Foo(nd)).b << std::endl;; //compiler error

    return 0;
}

现场演示

原文由 AndyG 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议

Answer 2

从技术上讲，正如其他答案所示，有一些方法可以在编译时将其限制为某种类型的子类型。然而，大多数时候，你会做

template <typename T> T foo(T bar) {...}

无需指定界限。

在 Java 中，泛型需要边界，因为泛型类或方法是与它的任何使用分开编译的。泛型类或方法被编译一次，成为字节码中的单个版本，该版本能够处理调用者向其抛出的任何满足其声明边界的参数。

编译器必须对方法体中 T 类型的使用进行类型检查，例如方法调用、字段访问等，但不知道 T 是什么，因此您必须提供一个界限，因此编译器可以满足例如一个方法调用是有效的，因为它是在满足该界限的所有类型上定义的。例如，如果您在方法的主体中有表达式 bar.baz() ，则编译器只会让您编译如果类型 MyClass （以及它的所有子类型）提供该方法 .baz() ;如果您没有提供任何界限，编译器会抱怨 Object （隐式上限）没有方法 .baz() 。

C++ 模板是不同的。模板化的类或函数被“实例化”（再次编译）它用于每个不同的类型参数。因此，在为特定 T 编译函数体时，编译器知道 T 是什么，并且能够直接对该类型的使用进行类型检查。

因此，如果您在函数体中有表达式 bar.baz() ，那就没问题了。如果您将此函数与 T 是扩展 MyClass 的类型一起使用，那么它将编译得很好，因为这样的类型有一个 .baz() 如果您将此函数与没有 .baz() 的类型一起使用，那么它将无法在该用法下编译。如果您不小心将函数与不扩展 MyClass 但具有 .baz() 的类型的函数一起使用，其参数类型和返回类型与您使用它的方式匹配，它也会编译；但这不一定是坏事。 C++ 模板通常不与类型层次结构一起使用，而是与类型需要提供的要求一起使用。因此，例如，排序算法不会要求其容器和/或元素类型扩展某个类型，而是要求容器提供某些特征（例如随机访问下标运算符），并且元素类型提供某些特征（例如小于运算符）。

原文由 newacct 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议