C++ template 学习笔记（第十六章） 16.1 命名模版参数

第十六章标题就是 模版与继承，看到这个标题给我的第一反应就是蛋疼，模版和继承，对我来说这两个方面本身已经很复杂了，让它们进行结合....

不过人家不都是说么“有困难要学，没困难制造困难也要学！” 嗯，就是这个！通过周末两天的折腾，稍微看明白了一点思路，因此将这两天的所得写出来，希望大家一起学习，多多指教！

在许多模版技术中，往往需要模版带有几个长串的类型参数，并设有合理的缺省值，如下：

template <typename Policy1 = DefaultPolicy1,
         typename Policy2 = DefaultPolicy2,
         typename Policy3 = DefaultPolicy3,
         typename Policy4 = DefaultPolicy4 >
class BreadSlicer
{
};

因此使用的时候只需 BreadSlicer<> 即可，不过如果需要指定某个特点的参数为非缺省值的时候，必须将前面的参数一一写出来（即便前面的几个参数仍为缺省值）。

如果将BreadSlicer< DefaultPolicy1, DefaultPolicy2, Custom > 可以实现为 BreadSlicer< Policy3 = Custom > 的方式，则会更加方便。
为了解决这个问题，我们主要考虑将缺省值放入一个基类中，通过继承、覆盖的方式来实现对特定参数的修改。

首先将缺省值集中到一个基类中：

class DefaultPolices
{
public:
    typedef DefaultPolicy1 P1;
    typedef DefaultPolicy2 P2;
    typedef DefaultPolicy3 P3;
    typedef DefaultPolicy4 P4;
};

为了防止多次继承这个基类，而产生二义性问题，因此我们采用虚拟继承：

class DefaultPolicyArgs : virtual public DefaultPolicies {};

为了对缺省值进行修改，我们通过辅助类，覆盖掉基类缺省值即可：

template <typename Policy>
class Polic1_is : virtual public DefaultPolicies {
    public:
        typedef Policy P1;            //改写缺省的 typedef
};

template <typename Policy>
class Polic2_is : virtual public DefaultPolicies {
    public:
        typedef Policy P2;            //改写缺省的 typedef
};

template <typename Policy>
class Polic3_is : virtual public DefaultPolicies {
    public:
        typedef Policy P3;            //改写缺省的 typedef
};

template <typename Policy>
class Polic4_is : virtual public DefaultPolicies {
    public:
        typedef Policy P4;            //改写缺省的 typedef
};

至此完成了对基类的处理，下面完成关于继承部分：

//Discriminator<>产生4个不同的类，使PolicySelector 可以多次继承自相同的基类
template < typename Base, int D >
class Discriminator : public Base {
};

template <typename Setter1, typename Setter2, 
         typename Setter3, typename Setter4>
class PolicySelector : public Discriminator<Setter1, 1>,
                    public Discriminator<Setter2, 2>,
                    public Discriminator<Setter3, 3>,
                    public Discriminator<Setter4, 4> {
};

上面部分完成了 PolicySelector 的设计部分，下面是使用部分：

template <typename PolicySetter1 = DefaultPolicyArgs,
        typename PolicySetter2 = DefaultPolicyArgs,
        typename PolicySetter3 = DefaultPolicyArgs,
        typename PolicySetter4 = DefaultPolicyArgs>
class BreadSlicer {
    typedef PolicySelector <PolicySetter1, PolicySetter2,
                        PolicySetter3, PolicySetter4>
            Poicies;
    //使用 Poicies::P1, Poicies::P2, Poicies::P3, Poicies::P4 来引用各个policies即可
}

至此完成了本次的任务。可以直接通过 BreadSlicer<Policy3_is<CustomPolicy> > bc; 直接设置第三个缺省值为 CustomPolicy
由于我们自始至终都没有对它们进行实例化，因此也不存在性能或者内存损耗的问题。

关于上面的实例中有两个关键点：
首先是 DefaultPolicies 类，通过虚拟继承解决了，由于DefaultPolicies被多次继承而产生二义性问题。
    在虚拟继承中如果多次继承同一个基类，则会只保存一份基类，因此，在以后调用中使用 Policy3_is<CustomPolicy>, Policy2_is<CustomPolicy>等，

    虽然在不同的类中修改，但是他们修改的都是同一份基类的成员，而最后的结果调用则同样是直接调用基类的成员，因此实现了对默认成员的修改。

其次是 Discriminator<Setter1, 1> 通过不同的模版参数，从而产生了几个不同的继承于同一个基类的类，在同时派生出 PolicySelector 形成钻石型虚拟多重继承，避免了直接从多个相同类型的基类继承。