使用CRTP技術，確保獨特的模板參數

Question

從boost::units：

struct my_base_dimension1 : units::base_dimension<my_base_dimension1, 1> { }; // ok 
struct my_base_dimension2 : units::base_dimension<my_base_dimension2, 2> { }; // ok 
struct my_base_dimension3 : units::base_dimension<my_base_dimension3, 2> { }; // error 

我試圖理解代碼如何確保模板參數是唯一的。我不明白check_base_dimension如何最終返回一個非零值，這會觸發ordinal_has_already_been_defined<true>。我認爲它與在base_dimension重新定義有關，但我不知道如何調用friend版本。有任何想法嗎？

有問題的文件是base_dimension.hpp和prevent_redefinition.hpp。

template<class Derived, long N, 
     class = typename detail::ordinal_has_already_been_defined< 
      check_base_dimension<Derived, N>::value 
      >::type 
     > 
class base_dimension : public ordinal<N> 
{ 
public: 
    typedef base_dimension this_type; 
    typedef list<dim<Derived,static_rational<1> >, dimensionless_type> dimension_type; 
    typedef Derived type; 

private:                               
    friend Derived* 
    check_double_register(const units::base_dimension_ordinal<N>&) 
     { return(0); } 

    friend detail::yes 
    boost_units_is_registered(const units::base_dimension_ordinal<N>&) 
     { detail::yes result; return(result); } 

    friend detail::yes 
    boost_units_is_registered(const units::base_dimension_pair<Derived, N>&) 
     { detail::yes result; return(result); } 
}; 

Answer 1

啊哈，我相信我有它。

答案在本節：

  /// Register this ordinal 
     /// INTERNAL ONLY 
     friend detail::yes 
     boost_units_is_registered(const units::base_dimension_ordinal&) 
     { return(detail::yes()); } 

     /// But make sure we can identify the current instantiation! 
     /// INTERNAL ONLY 
     friend detail::yes 
     boost_units_is_registered(const units::base_dimension_pair&) 
     { return(detail::yes()); }

的friend聲明表示符合這些參數的函數存在，並返回detail::yes。

當check_base_dimension中的enum爲給定模板實例化時，它會查找採用這兩種類型的boost_units_is_registered函數。如果不存在這些模板參數的先前實例，則它找到在prevent_redefinition.hpp中定義的函數，該函數返回detail::no，但是如果存在，則它找到匹配那些返回detail::yes的參數的函數聲明（friend）。

需要注意的是，這一切都在編譯時，而不是運行時。編譯器用戶argument-dependent lookup找到匹配的函數。該函數的結果僅取決於該函數返回的內容 - 它不需要運行或調用，它只需要一個聲明，該聲明給出了返回值的大小。因此，當編譯器找到函數時，它可以確定返回值then-and-there - 該函數實際上不需要定義。當然，如果你試圖使用它（如實際運行那樣），你會得到一個鏈接器錯誤，因爲它已被聲明但從未定義過。

因此，sizeof()在編譯時確定爲detail::yes的大小，該大小與detail::no的大小不同。因此表達式的結果是false，因此check_base_dimension::value是false，並且ordinal_has_already_been_defined的實例化沒有得到名爲type的成員變量。

編譯器因此將拋出一個錯誤，指出

detail::ordinal_has_already_been_defined<check_base_dimension<Derived, N>::value> does not have a member variable 'type' 

或同級。最終目標達到了：您無法使用具有相同模板參數值的類的兩個實例編譯代碼。好哇！