c++ - 使用模板模板参数打破模板循环依赖

Question

如果我的理解是正确的，下面是模板类之间的经典循环依赖:

template <class MyB>
struct A {
    MyB *b_;
};

template <class MyA>
struct B {
    MyA *a_;
};

如果我们要实例化A与 B和 B与 A , 那么我们不能从任何一个开始，因为我们必须写:A<B<A<B<...>>> (无限)。

我认为模板模板参数提供了一种解决方案。以下代码编译(使用 gcc 版本 4.8.2):

template <class MyB>
struct A {
    MyB *b_;
};

template <template <class> class MyA>
struct B {
    MyA<B> *a_;
};

int main() {
    using MyB = B<A>;
    using MyA = A<MyB>;
    MyA a;
    MyB b;
    a.b_ = &b; b.a_ = &a;
    return 0;
}

我是否遗漏了问题的本质？

更新:我刚遇到 this帖子提出了基本相同的解决方案。

Answer 1

我会尝试设计我的代码以避免那些循环依赖。无论如何，如果有令人信服的理由不这样做，有几种方法可以解决这个问题:

• 如您所述，使用模板模板参数通过打破循环来解决问题

  template <class MyB>
  struct A {
      MyB *b_;
  };
  
  template <template <class> class MyA>
  struct B {
      MyA<B> *a_;
  };
  
  int main() {
      using MyB = B<A>;
      using MyA = A<MyB>;
      MyA a;
      MyB b;
      a.b_ = &b; b.a_ = &a;
      return 0;
  }
  

• 另一种解决方案是将您需要的类型封装到外部结构/类中

  template<class Common> struct A
  {
    typedef typename Common::BT B;
    B* b;
  };
  
  template<class Common> struct B
  {
    typedef typename Common::AT A;
    A* a;
  };
  
  struct Common {
    using AT = A<Common>;
    using BT = B<Common>;
  };
  
  
  int main() {
    A<Common> a;
    B<Common> b;
    return 0;
  }
  

• 根据其余代码的作用，在像这样的简单情况下，您可能会使用可变参数模板

  template <class MyA>
  struct B;
  
  template <typename ...MyB>
  struct A {
    B<A<>> *b_;
  };
  
  template <>
  struct A<> {};
  
  template <class MyA>
  struct B {
    A<B<MyA>> *a_;
  };
  
  int main() {
  
    using BoA = B<A<>>;
    using AoBoA = A<B<A<>>>;
  
    BoA obj1;
    AoBoA obj2;
  
    obj1.a_ = &obj2;
    obj2.b_ = &obj1;
  
    return 0;
  }
  

最后值得注意的是公开一个公共(public)基类并使用 CRTP -like 方法可能是实现这一目标的更简洁的方法(您甚至可能因清晰度和可读性而获得分数)。