模板多态性和unique_ptr

Question

我目前正在尝试编程一个管道，它能够在每个管道元素中处理不同类型的数据。现在我想使用具有某种模板多态性和模板专门化的unique_ptr。

struct Start {}; // Dummy struct
template<typename In, typename Out>
class PipelineElement {
public:
virtual Out process(In in) = 0;
};
// partial template specialization for the first pipeline element
template<typename Out>
class PipelineElement<Start, Out> {
public:
virtual Out process() = 0;
};
class Producer : public PipelineElement<Start, int> {
int process() override { ... }
};

现在，一个函数将取部分专用PipelineElement的unique_ptr。然而，以下内容不会编译并显示错误消息：

自动管道：：setStart<int>(std:：unique_ptr<PipelineElement<Start，int>，std:：default_delete<PipelineElement<Start，int>>('：无法从'std:：unique_ptr<转换参数1；Producer，std:：default_delete<制作人>gt；'到'std:：unique_ptr<PipelineElement<开始，int>，std:：default_delete<PipelineElement<开始，int>gt>

class Pipeline {
template<typename Out>
static auto setStart(std::unique_ptr<PipelineElement<Start, Out>> element) { ... }
};
int main() {
Pipeline::setStart(std::make_unique<Producer>());
}

如果我改为使用常规指针，它编译时不会出现任何错误。

为什么带有普通指针的版本会编译，而带有智能指针的版本不会？

class Pipeline {
template<typename Out>
auto setStart(PipelineElement<Start, Out>* element) { ... }
};
int main() {
Pipeline::setStart(new Producer());
}

Answer 1

PipelineElement没有虚拟析构函数。因此，通过删除指向PipelineElement的指针来删除Producer将导致错误。

编辑：由于@RemyLebeau信息。不幸的是，std::unique_ptr未能解决这一问题。编译问题是因为编译器无法推导出setStart的模板参数。注意：请以后提供真实的错误消息，而不是伪造的错误消息。

推导模板参数的能力是有限的，并且在模板参数搜索过程中，除了一些琐碎的转换外，不会尝试大多数形式的转换。如果你不想每次都指定模板参数，建议接受更通用的输入类型并施加基于SFINEA的限制：

在这里，我写了一个基于限制输入unique_ptr<T>使T继承PipelineElementBase的示例。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <type_traits>
using namespace std;

struct Start {}; // Dummy struct
class PipelineElementBase
{
public:
virtual ~PipelineElementBase() = default;
};
template<typename In, typename Out>
class PipelineElement : public PipelineElementBase
{
public:
~PipelineElement() { cout << "~PipelineElement<In,Out>" << endl; }
virtual Out process(In in) = 0;
};

// partial template specialization for the first pipeline element
template<typename OutParam>
class PipelineElement<Start, OutParam> : public PipelineElementBase
{
public:
using Out = OutParam;
~PipelineElement() { cout << "~PipelineElement<Start,Out>" << endl; }
virtual Out process() = 0;
};

class Producer : public PipelineElement<Start, int>
{
public:
~Producer() { cout << "~Producer" << endl; }
int process() override { return 1; }
};

class Pipeline
{
public:
template<typename PE, std::enable_if_t<std::is_base_of_v<PipelineElementBase, PE>,int> = 0>
static auto setStart(std::unique_ptr<PE> element) 
{ 
using Out = typename PE::Out;
return 1; 
}
};

int main()
{
Pipeline::setStart(std::make_unique<Producer>());
return 0;
}