Effective C++ 规则43：学习处理模板化基类内的名称
1、背景
在 C++ 中，模板化基类为我们提供了强大的灵活性。然而，模板化基类的名称查找却经常会引发困惑，甚至导致编译错误。这是因为模板的名称查找规则与普通类不同。在普通类中，派生类可以直接访问基类的成员变量和成员函数，因为这些名称在编译时是确定的。然而，在模板化基类中，由于基类的定义依赖于模板参数，其成员的名称查找需要更多的信息来完成。如果派生类也是模板类，那么基类的成员名称只有在模板参数确定之后才能解析。
2、错误代码示例
以下代码可能会在 display() 调用处报错，提示找不到 display()。代码如下：
#include <iostream>// 基类模板
template <typename T>
class Base {
public:void display() {std::cout << "Base display: " << value << std::endl;}
protected:T value = T{};
};// 派生类模板
template <typename T>
class Derived : public Base<T> {
public:void show() {display(); // 编译器可能会报错}
};int main() {Derived<int> d;d.show();return 0;
}
3、出现编译错误的原因
在 C++ 中，模板中的名称分为非依赖名称和依赖名称：
- 非依赖名称（Non-dependent Name）：与模板参数无关的名称。在模板实例化之前就可以解析。
- 依赖名称（Dependent Name）：与模板参数有关的名称，只有在模板实例化时才能解析。
在上面的例子中，display() 是基类的成员函数，但因为基类是模板参数 T 的函数 Base，所以编译器无法确定 display() 是依赖名称还是非依赖名称。核心点有3项： - 派生类默认优先查找自己的成员。
- 编译器在解析模板时，基类模板成员属于依赖名称，必须显式指明来源。
- 使用 this-> 或 using 可以正确找到基类中的成员函数或变量。
4、解决方法
这里介绍两种常见的方式来解决模板化基类中名称查找的问题，还介绍一种在模板成员函数中访问基类模板镜头成员变量的 方法。
4.1、使用 this-> 明确访问基类成员
- 访问基类成员函数，在派生类中通过 this-> 明确指定成员属于基类。修改后的代码：
template <typename T>
class Derived : public Base<T> {
public:void show() {this->display(); // 明确告知编译器，display 是从基类来的}
};
此时编译器知道 display 是从模板化基类中继承的成员，可以正确解析。
- 访问基类的成员变量，类似地，基类的成员变量也会遇到相同的问题。例如：
template <typename T>
class Derived : public Base<T> {
public:void setValue(const T& val) {this->value = val; // 使用 this-> 访问基类成员变量}
};
4.2、使用 using 声明基类的成员
- 访问基类成员函数
可以通过 using 语句显式引入基类的成员，告诉编译器这些名称是从基类继承的。
template <typename T>
class Derived : public Base<T> {
public:using Base<T>::display; // 引入基类的 display 函数void show() {display();}
};
- 访问基类成员变量
template <typename T>
class Derived : public Base<T> {
public:using Base<T>::value;void setValue(const T& val) {value = val;}
};
4.3、访问模板基类中静态成员
如果基类中有静态成员，同样需要显式指定：
template <typename T>
class Base {
public:static void staticFunc() {std::cout << "Base staticFunc" << std::endl;}
};template <typename T>
class Derived : public Base<T> {
public:void callStatic() {Base<T>::staticFunc(); // 显式指定基类的静态成员}
};
5、总结
对于模板化基类的名称查找问题，this-> 和 using 是常用的解决方案：
- 如果只需访问少量基类成员，this-> 更简洁。
- 如果需要频繁访问基类成员，using 更高效且可读性更强。
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