如何在C++中用模板化函数实现父类？

Question

我有一个folllowing问题：

我想要实现的类结构如下：在HTMLParser.h

#ifndef HTMLPARSER_H 
#define HTMLPARSER_H 

#include <iostream> 

#include "IParser.h" 

class HTMLParser : public IParser 
{ 
public: 
    HTMLParser(); 
    ~HTMLParser(); 

    json::Object Parse(std::string const&, json::Object&); 
}; 

#endif 

• 家长在IParser.h

  #ifndef IPARSER_H 
  #define IPARSER_H 
  
  #include "json.h" 
  
  class IParser 
  { 
  public: 
      template <typename T> 
      json::Object Parse(const T&, json::Object); 
  }; 
  
  #endif // IPARSER_H 
  

• 儿童孩子HTMLParser.cpp

  #include "HTMLParser.h" 
  
  HTMLParser::HTMLParser() 
  { 
      std::cout << "constructed" << std::endl; 
  } 
  
  HTMLParser::~HTMLParser() 
  { 
      std::cout << "destructed" << std::endl; 
  } 
  
  json::Object HTMLParser::Parse(std::string const& data, json::Object& object) 
  { 
      // do something 
      return json::Object(); 
  } 
  

但是，当我想建立它，它抛出我这个错误：

error LNK2019: unresolved external symbol "public: class json::Object __thiscall 
IParser::Parse<class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class 
std::allocator<char> > >(class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class 
std::allocator<char> > const &,class json::Object)" (??$Parse@V?$basic_string@DU? 
$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@@IParser@@QAE?AVObject@json@@ABV?$basic_string@DU? 
$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@V12@@Z) referenced in function _main 

任何想法可能是错误的？ 基本上我想创建接口类与模板函数哪些子类将指定和实现。

任何帮助，将不胜感激。谢谢。

Answer 1

首先让我们看看错误是什么tr你要告诉你，不是非常雄辩。该错误是从连接

error LNK2019: unresolved external symbol 

所以编译器是确定你的代码来了，它只是它创建了一个符号，链接器没有找到相关性。符号是

"public: class json::Object __thiscall IParser::Parse< class std::basic_string < char,struct std::char_traits < char >,class std::allocator < char > > >(class std::basic_string < char,struct std::char_traits < char >,class std::allocator < char > > const &,class json::Object)" blah blah mangled signature ... referenced in function _main

，这不是很可读，让使其更具可读性通过使这种替代

using string = class std::basic_string < char,struct std::char_traits < char >,class std::allocator < char > >

现在的错误是

"public: class json::Object __thiscall IParser::Parse< string >(class string const &, class json::Object)"

它说的是，在函数_main您正在调用Parse<string>函数，该函数是具有两个参数的类Iparser的成员，这两个参数是一个字符串的常量引用和一个json :: Object按价值。

但是，等等，你说我确实在派生类中提供了一个定义！

json::Object HTMLParser::Parse(std::string const& data, json::Object& object) 
{ 
    // do something 
    return json::Object(); 
} 

有三个原因，因为你预期，这将不起作用：

1. 第2个参数是按值在基类成员函数的声明（JSON ::对象）通过，但你通过在派生类中引用（json :: Object &）。由于它们具有不同的签名，因此编译器将此视为基类成员函数的“重载”版本。
2. 如果你修正了第一个错误，并且在基类中声明第二个参数是通过引用（json :: Object &），那么签名将匹配，但是链接器仍然会抱怨，因为你试图调用基类成员函数，尚未定义。你所做的是“覆盖”基类Parse成员函数，所以如果你使用指向派生类的指针HTMLParser来调用你的派生类成员函数将被调用。如果您尝试使用指向基类IParser的指针调用Parse成员函数，那么编译器会生成对该函数的调用（它们是不同的！），但您尚未定义它。那么，当你使用指向基类IParser的指针调用派生类HTMLParser::Parse的成员函数时，为了使编译器调用Parse的成员函数，你该怎么做？为了做到这一点，你需要了解polymorphism and virtual inheritance。好的，你说，我将使IParser基类的Parse成员函数为纯虚拟，并强制每个派生类提供一个定义。那时你会遇到第三个问题。
3. 无法在成员函数模板上指定'虚拟'。原因是模板在编译时被解析，而虚拟函数是基于与实例（指针）关联的类型的called dynamically at runtime。

一个办法来解决的尝试同时使用泛型编程（模板）这个问题和面向对象编程（继承）是使用一种叫做类型擦除模式，在某些情况下工作......你可以阅读更多在On the Tension Between Object-Oriented and Generic Programming in C++ and What Type Erasure Can Do About It

Answer 2

让全班模板：

template <typename T> 
class IParser 
{ 
public: 
    json::Object Parse(const T&, json::Object); 
}; 

然后你的子类可以从模板类继承：

class HTMLParser : public IParser<std::string> 

需要注意的是，从不同的模板版本继承的类将没有一个共同的基类，所以你可能想要：

class IParserBase 
{ 
    //... 
}; 

template <typename T> 
class IParser : public IParserBase 
{ 
public: 
    json::Object Parse(const T&, json::Object); 
};