C クラスのメンバー関数テンプレートは仮想として宣言できますか?

クラス メンバー関数テンプレートは仮想化できますか?

C テンプレートの汎用性にもかかわらず、よくある誤解の 1 つはクラス メンバーの交差部分にあります。関数と仮想関数。この記事では、クラス メンバー関数テンプレートを仮想として宣言できるかどうかという問題を詳しく掘り下げ、これが実現できない理由を説明し、ポリモーフィズムとテンプレートを組み合わせた代替アプローチを検討します。

仮想関数はオブジェクトのポリモーフィックな動作を可能にし、次のことを可能にします。サブクラスを使用して継承されたメソッドをオーバーライドし、特殊な実装を提供します。ただし、同じ概念をメンバー関数テンプレートに適用すると、根本的な問題が発生します。

テンプレートはコンパイル時に動作し、テンプレート引数の一意のセットごとに特定のコード インスタンスを生成します。対照的に、仮想関数は実行時に解決され、実際のオブジェクト タイプに基づいて適切な関数実装が決定されます。テンプレートのコンパイル時の性質と仮想関数の実行時の性質の間のこの固有の不一致により、仮想クラス メンバー関数テンプレートの可能性が排除されます。

この点を説明するために次の例を考えてみましょう。

class Base {
public:
  virtual void foo(TemplateArgumentType arg) {}
};

class Derived : public Base {
public:
  void foo(TemplateArgumentType arg) override {}
};

この例では、Base の foo 関数が virtual として宣言され、テンプレート引数を受け取ります。仮想メンバー関数テンプレートが可能であれば、Derived のコードは Base のテンプレート関数をオーバーライドします。ただし、コンパイラは、コンパイル時に Derived で foo テンプレートのどのインスタンスを生成するかを決定できないため、コンパイル時エラーが発生します。

仮想クラス メンバー関数テンプレートは直接実装できませんが、次のようなものがあります。ポリモーフィズムとテンプレートの利点を組み合わせた代替技術。強力なアプローチの 1 つは型消去として知られており、オブジェクトの正確な型が隠蔽または抽象化され、よりジェネリックな型として扱えるようになります。型消去を活用することで、開発者はコンパイル時の解決に依存しながら、仮想関数によって提供されるものと同様のポリモーフィズムを実現できます。

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