c++ - 如何防止模板化别名的隐式保值转换？

Question

我想为 double 的不同含义添加编译时检查.在现实世界中，我试图确保所有计算都以一致的单位进行。出于这个问题的目的，我编造了一个玩具示例，其中数字有味道。

我一直在尝试基于模板参数来实现这一点。使用 another answer 中描述的 c++0x 别名功能，我声明了一个 Number<Flavor>作为:

enum Flavor { Cherry, Plum, Raspberry };

template <Flavor> using Number = double;

这使我能够将局部变量或参数声明为特定类型的 Number，然后在大多数情况下将这些变量用作普通 double 。

我的问题是，我找不到一种方法来声明一个只接受特定风格作为其参数的函数:

void printCherryNumber(Number<Cherry> num) { cout << num << endl; }

int main() {
    Number<Cherry> a(5);
    Number<Plum> b(6);
    Number<Raspberry> c(3.1415);

    printCherryNumber(a);
    printCherryNumber(b);  // O, if only this could be a compiler error.

    return 0;
}

我的目标是制作 printCherryNumber(b)编译失败，因为 b是 Number<Plum>不是Number<Cherry> .许多现有问题使用似乎不适用于我用于 Number 的类型别名构造的解决方案来解决此问题的变体。 .

我试过的东西

来自 this answer ，我看到了添加函数的模板版本的建议，该版本明确不执行任何操作或中断，如

template <typename T> void printCherryNumber(T num) = delete;

这根本没有效果，为什么会这样呢？ Number<Plum>真的是double和 Number<Cherry>也是double所以编译器永远不会为模板版本烦恼。

Another answer建议使用单个模板函数和静态断言，如:

template <Flavor F> void printPlumNumber(Number<F> num) {
    static_assert(F == Plum, "Wrong number flavor!");
    cout << num << endl;
}

这失败了，因为不管 F 的实际值如何, Number<F>仍然只是double所以我得到一个关于无法推断 F 值的错误.

别处有人suggests explicit specialization ，在这种情况下也失败了:

template <Flavor F> void printRaspberryNumber(Number<F> num) = delete;

template <> void printRaspberryNumber<Raspberry>(Number<Raspberry> num) {
    cout << num << endl;
}

在这里，编译器将调用视为不明确的，部分原因是它无法推断出 F 的值。 .

房间里的大象

我当然可以制作Number

形式的单值结构

template <Flavor> struct Number { double value; };

但我试图避免这个选项，因为我对拥有 .value 的想法并不十分兴奋。在我的代码中到处都是，我也不是特别渴望为 Number 定义运算符这只是代理到两倍。

强制性ideone

http://ideone.com/4HiYtI

Answer 1

这种方法的问题:

enum Flavor { Cherry, Plum, Raspberry };

template <Flavor> using Number = double;

是别名模板是透明的。 Number<Cherry> , Number<Plum> , 和 double都是同一类型。这根本无法解决您的问题。

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您想要的通常称为不透明类型定义。你真的想要你的最后一个选择:

template <Flavor>
struct Number {
    double value;

    operator double() const { return value; } // for convenience
    Number& operator=(double ); // if necessary
    // possibly more operations
};

这边，Number<Cherry>和 Number<Plum>是不同的类型。它们不能相互转换。和 double不能隐式转换为任何一个。

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你也可以看看 BOOST_STRONG_TYPEDEF 及其实现，也是为了解决这个问题。