使用奇怪的重复模板模式 （CRTP） 在抽象基类中实现赋值运算符

Implementing the assignment operator in an abstract base class using the curiously recurring template pattern (CRTP)

提问人：niran90 提问时间：10/12/2021 最后编辑：niran90 更新时间：10/12/2021 访问量：135

问：

我正在为静态/动态数组编写一个基于 CRTP 的抽象基类。我打算在基类中放置尽可能多的方法，以便在派生类中没有代码重复。我已经让索引运算符工作了，但我正在为赋值 （=） 运算符而苦苦挣扎。

/** Array base class. */
template <class t_derived_class, class data_type>
class ArrayBase
{
  private:
  t_derived_class& Derived;

  public:
  /** Default constructor. */
  ArrayBase() : Derived(static_cast<t_derived_class&>(*this)) {}

  /** Pure virtual desctructor. */
  virtual ~ArrayBase() {};

  /** Index operator overloads. */
  data_type& operator[](const std::size_t _index)
  {
    return *(Derived.begin() + _index);
  }

  const data_type& operator[](const std::size_t _index) const
  {
    return *(Derived.begin() + _index);
  }

  /** Assignment operator overloads. */
  t_derived_class& operator=(const t_derived_class& _other_derived)
  {
    for(std::size_t i = 0; i < Derived.size(); ++i) Derived[i] = _other_derived[i];
    return Derived;
  }
};

/** Static array class. */
template <class data_type, int array_size>
class StaticArray : public std::array<data_type, array_size>, public ArrayBase<StaticArray<data_type, array_size>, data_type>
{
  using Base = ArrayBase<StaticArray<data_type, array_size>, data_type>;
  friend Base;

  public:
  /** Default constructor. */
  StaticArray() : std::array<data_type, array_size>() {}

  /** Default destructor. */
  ~StaticArray() = default;

  using Base::operator[];
  using Base::operator=;
};

/** Dynamic array class. */
template <class data_type>
class DynamicArray : public std::vector<data_type>, public ArrayBase<DynamicArray<data_type>, data_type>
{
  // ...
};

int main()
{
  StaticArray<double, 3> array1;
  array1[0] = 1.0;
  array1[1] = 2.0;
  array1[2] = 3.0;

  // This code compiles
  StaticArray<double, 3> array2 = array1;

  // This code does not compile
  array2 = array1; 

  return 0;
}

当我使用上述赋值运算符时，我的IDE（CLion）给了我以下错误：

Object of type 'StaticArray<Apeiron::Float, 3>' (aka 'StaticArray<double, 3>') cannot be assigned because its copy assignment operator is implicitly deleted

编译器错误包括：

error: ‘Apeiron::StaticArray<double, 3>& Apeiron::StaticArray<double, 3>::operator=(const Apeiron::StaticArray<double, 3>&)’ cannot be overloaded with ‘t_derived_class& Apeiron::ArrayBase<t_derived_class, data_type>::operator=(const t_derived_class&) [with t_derived_class = Apeiron::StaticArray<double, 3>; data_type = double]’
   90 | class StaticArray : public std::array<data_type, array_size>, public ArrayBase<StaticArray<data_type, array_size>, data_type>
      |       ^~~~~~~~~~~
Array.h:62:20: note: previous declaration ‘t_derived_class& Apeiron::ArrayBase<t_derived_class, data_type>::operator=(const t_derived_class&) [with t_derived_class = Apeiron::StaticArray<double, 3>; data_type = double]’
   62 |   t_derived_class& operator=(const t_derived_class& _other_derived)

谁能建议我如何让它工作？

C++ C++17 重载 赋值运算符 CRTP

评论

1赞 molbdnilo 10/12/2021
请注意，您的作业在不同大小的情况下会表现得很糟糕。DynamicArray
0赞 niran90 10/12/2021
@molbdnilo 你能详细说明一下吗？我没有包括我在两个派生类中实现的大小检查方法，但这不是唯一的问题吗？然后当然要检查静态数组的大小是否相同。
1赞 Jarod42 10/12/2021
您是否需要定义，默认的（在 Derived 中）不可以完成这项工作吗？operator=
0赞 niran90 10/12/2021
@Jarod42 事实上，我真正想要定义的赋值运算符是用于将单个类型的值分配给所有数组条目。我只是碰巧从复制分配运算符开始。但我同意，我应该能够在 和 中使用预定义的复制赋值运算符。data_typestd::arraystd::vector

答：

2赞 康桓瑋 10/12/2021 #1

由于 ur 的成员变量是引用的，因此隐式声明的变量将被自动删除。ArrayBaseArrayBase::operator=

另一种方法是删除成员变量并直接使用 help 函数来获取派生类的引用：

template <class t_derived_class, class data_type>
class ArrayBase
{
  private:
  t_derived_class& Derived() noexcept {
    return static_cast<t_derived_class&>(*this);
  };

  const t_derived_class& Derived() const noexcept {
    return static_cast<const t_derived_class&>(*this);
  };

  public:
  /** Pure virtual desctructor. */
  virtual ~ArrayBase() {};

  /** Index operator overloads. */
  data_type& operator[](const std::size_t _index)
  {
    return *(Derived().begin() + _index);
  }

  // ...
};

评论

0赞 Jarod42 10/12/2021
gcc 仍然拒绝代码 Demo 并出现错误：“'constexpr StaticArray<float， 3>& StaticArray<float， 3>：：operator=（const StaticArray<float， 3>&）' 不能用 't_derived_class& ArrayBase<t_derived_class， data_type>：：operator=（const t_derived_class&） [with t_derived_class = StaticArray<float， 3>;data_type = 浮点数]'”。当其他编译器使用拼写错误而不是 时，我怀疑它没有像预期的那样运行。return Derived;return Derived();
0赞 康桓瑋 10/12/2021
派生类应删除 .演示。using Base::operator=;
0赞 Jarod42 10/12/2021
但正如我也说过的，没有发现错别字，所以该方法不会被实例化，并且可以删除......（碰巧默认已经完成了这项工作）。return Derived;Derived::operator=
0赞 康桓瑋 10/12/2021
你是对的，这里没有实例化用户定义的。operator=

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