Wie kann ich Vorlagentypen in C auf bestimmte Vererbung oder Funktionalität beschränken?

So beschränken Sie eine Vorlage so, dass sie nur bestimmte Typen in C akzeptiert

In Java können generische Klassen so definiert werden, dass sie nur erbende Typen akzeptieren aus einer bestimmten Klasse:

public class ObservableList<T extends List> {
    /* ... */
}

Dies wird mithilfe der Erweiterungen erreicht Schlüsselwort.

Äquivalent in C

Im Gegensatz zu Java gibt es in C kein direktes Äquivalent zum Schlüsselwort „extens“ zum Einschränken von Vorlagen. Es gibt jedoch eine Möglichkeit, ähnliche Einschränkungen mithilfe des Typmerkmals std::is_base_of in C 11 zu erreichen:

#include <type_traits>

template<typename T>
class observable_list {
    static_assert(std::is_base_of<list, T>::value, "T must inherit from list");
    // code here..
};

Alternative Ansätze

Während dieser Ansatz funktioniert, es bricht mit den typischen C-Designprinzipien. Stattdessen kann es sinnvoller sein, merkmalsbasierte Einschränkungen zu verwenden:

#include <type_traits>

template<typename T>
class observable_list {
    static_assert(has_const_iterator<T>::value, "Must have a const_iterator typedef");
    static_assert(has_begin_end<T>::value, "Must have begin and end member functions");
    // code here...
};

template<typename T>
struct has_const_iterator : std::false_type {};

template<typename T>
struct has_const_iterator<T, Void<typename T::const_iterator>> : std::true_type {};

struct has_begin_end_impl {
    template<typename T, typename Begin = decltype(std::declval<const T&>().begin()),
                         typename End   = decltype(std::declval<const T&>().end())>
    static std::true_type test(int);
    template<typename... Args>
    static std::false_type test(...);
};

template<typename T>
struct has_begin_end : decltype(has_begin_end_impl::test<T>(0)) {};

using Void = typename void_<>::type;

template<typename... Args>
struct void_ {
    using type = void;
};

Dieser Ansatz definiert benutzerdefinierte Merkmale, um auf bestimmte Anforderungen zu prüfen (z. B. das Vorhandensein von const_iterator, begin- und end-Funktionen). Es bietet mehr Flexibilität und ermöglicht benutzerdefinierte Fehlermeldungen.

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