| class CompanyA { public: ... void sendCleartext(const std::string& msg); void sendEncrypted(const std::string& msg); ... }; class CompanyB { public: ... void sendCleartext(const std::string& msg); void sendEncrypted(const std::string& msg); ... }; ... // classes for other companies class MsgInfo { ... }; // class for holding information // used to create a message template<typename Company> class MsgSender { public: ... // ctors, dtor, etc. void sendClear(const MsgInfo& info) { std::string msg; create msg from info; Company c; c.sendCleartext(msg); } void sendSecret(const MsgInfo& info) // similar to sendClear, except { ... } // calls c.sendEncrypted }; |
| template<typename Company> class LoggingMsgSender: public MsgSender<Company> { public: ... // ctors, dtor, etc. void sendClearMsg(const MsgInfo& info) { write "before sending" info to the log; sendClear(info); // call base class function; // this code will not compile! write "after sending" info to the log; } ... }; |
注意 derived class(派生类)中的 message-sending function(消息发送函数)的名字 (sendClearMsg) 与它的 base class(基类)中的那个(在那里,它被称为 sendClear)不同。这是一个好的设计,因为它避开了 hiding inherited names(隐藏继承来的名字)的问题(参见《C++箴言:避免覆盖通过继承得到的名字》)和重定义一个 inherited non-virtual function(继承来的非虚拟函数)的与生俱来的问题(参见《C++箴言:绝不重定义继承的非虚拟函数》)。但是上面的代码不能通过编译,至少在符合标准的编译器上不能。这样的编译器会抱怨 sendClear 不存在。我们可以看见 sendClear 就在 base class(基类)中,但编译器不会到那里去寻找它。我们有必要理解这是为什么。
问题在于当编译器遇到 class template(类模板)LoggingMsgSender 的 definition(定义)时,它们不知道它从哪个 class(类)继承。当然,它是 MsgSender<Company>,但是 Company 是一个 template parameter(模板参数),这个直到更迟一些才能被确定(当 LoggingMsgSender 被实例化的时候)。不知道 Company 是什么,就没有办法知道 class(类)MsgSender<Company> 是什么样子的。特别是,没有办法知道它是否有一个 sendClear function(函数)。
为了使问题具体化,假设我们有一个要求加密通讯的 class(类)CompanyZ:
| class CompanyZ { // this class offers no public: // sendCleartext function ... void sendEncrypted(const std::string& msg); ... }; |
| template<> // a total specialization of class MsgSender<CompanyZ> { // MsgSender; the same as the public: // general template, except ... // sendCleartext is omitted void sendSecret(const MsgInfo& info) { ... } }; |
| template<typename Company> class LoggingMsgSender: public MsgSender<Company> { public: ... void sendClearMsg(const MsgInfo& info) { write "before sending" info to the log; sendClear(info); // if Company == CompanyZ, // this function doesn't exist! write "after sending" info to the log; } ... }; |
就像注释中写的,当 base class(基类)是 MsgSender<CompanyZ> 时,这里的代码是无意义的,因为那个类没有提供 sendClear function(函数)。这就是为什么 C++ 拒绝这个调用:它认可 base class templates(基类模板)可以被特化,而这个特化不一定提供和 general template(通用模板)相同的 interface(接口)。结果,它通常会拒绝在 templatized base classes(模板化基类)中寻找 inherited names(继承来的名字)。在某种意义上,当我们从 Object-oriented C++ 跨越到 Template C++,inheritance(继承)会停止工作。