基成员函数的所有重载是否可以被单个模板化成员函数覆盖和转发到

Question

我正在尝试创建一个模板包装类，该类继承自其模板参数，并一次性覆盖特定基本成员函数的所有重载。下面是一个示例：

#include <cassert>
#include <string>   
#include <utility>
template <class T>
class Wrapper: public T {
public:
  template <typename... Args>
  Wrapper<T>& operator=(Args&&... args) {
    return this_member_fn(&T::operator=, std::forward<Args>(args)...);
  }
private:
  template <typename... Args>
  Wrapper<T>& this_member_fn(T& (T::*func)(Args...), Args&&... args) {
    (this->*func)(std::forward<Args>(args)...);
    return *this;
  }   
};
int main(int, char**) {
  Wrapper<std::string> w;
  const std::string s("!!!");
  w = s;
  assert(w == s);
  w = std::string("???");
  assert(w == std::string("???"));
  return 0;
}

这个想法是，Wrapper<T>::operator=的模板将根据其参数在编译时选择正确的 T：：operator=，然后转发这些参数。如果我用

gcc -std=c++11 -W -Wall -Wextra -pedantic test.cpp -lstdc++

我收到来自 gcc 的以下投诉：

test.cpp: In instantiation of ‘Wrapper<T>& Wrapper<T>::operator=(Args&& ...) [with Args = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}; T = std::basic_string<char>]’:
test.cpp:26:24:   required from here
test.cpp:10:69: error: no matching function for call to ‘Wrapper<std::basic_string<char> >::this_member_fn(<unresolved overloaded function type>, std::basic_string<char>)’
test.cpp:10:69: note: candidate is:
test.cpp:15:15: note: Wrapper<T>& Wrapper<T>::this_member_fn(T& (T::*)(Args ...), Args&& ...) [with Args = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}; T = std::basic_string<char>]
test.cpp:15:15: note:   no known conversion for argument 1 from ‘<unresolved overloaded function type>’ to ‘std::basic_string<char>& (std::basic_string<char>::*)(std::basic_string<char>)’
test.cpp: In member function ‘Wrapper<T>& Wrapper<T>::operator=(Args&& ...) [with Args = {std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >}; T = std::basic_string<char>]’:
test.cpp:11:3: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]

第 26 行是w = std::string("???");，第 15 行是this_member_fn的声明，因此编译器认为func （= std::string::operator=） 的类型似乎不是它期望的类型。

有没有办法像我一样使用模板化operator=来做到这一点，而不是单独覆盖基类中的每个operator=？

Answer 1

如果您打算当场使用它，则无需获取会员的地址。这也省去了查找要选择哪个重载版本的问题。

template<
    typename U
    , typename std::enable_if<
        std::is_assignable<T&, U>::value
        , int
    >::type = 0
>
Wrapper& operator=(U&& u)
{
    static_cast<T&>(*this) = std::forward<U>(u);
    return *this;
}

强烈建议使用约束（通过std::enable_if进行SFINAE测试），否则尝试将Wrapper<int>分配给int Wrapper<int> w, v; w = v;这样简单的事情将失败。通过约束，将正确选取特殊成员Wrapper& operator=(Wrapper const&);。

Answer 2

有几个std::string::operator=，因此表达式&T::operator= where T = std::string 不会导致指向成员函数的指针。

Answer 3

不，函数模板永远不能是虚拟的，因此不能覆盖任何内容。

但是你可以有一个非虚拟函数模板（所以它不会覆盖任何东西），它可以通过显式限定名称来调用基类函数：

this->T::operator=(std::forward<Args>(args)...);
return *this;

（this->实际上没有必要，但为了清楚起见而包括在内。

这将通过重载分辨率选择正确的函数，而带有 &T::operator= 的版本不会明确命名单个重载，因此不是单个函数的地址（T::operator=命名整个重载集，重载集不是C++中的一等对象，因此不能传递给函数。

它不能返回该表达式，因为基类的赋值运算符不返回正确的类型。 您可以使用static_cast<Wrapper&>(...)但返回*this更容易。