Mengapakah C tidak menyokong kovarians templat dan bagaimana kita boleh menangani isu keselamatan jenis yang terhasil apabila bekerja dengan templat polimorfik?

Templat dan Polimorfisme dalam C

Pertimbangkan struktur kelas berikut:

<code class="cpp">class Interface {
  // ...
};

class Foo : public Interface {
  // ...
};

template <class T>
class Container {
  // ...
};</code>

Pembina beberapa kelas lain Bar ditakrifkan sebagai:

<code class="cpp">Bar(const Container<Interface>& bar) {
  // ...
}</code>

Walau bagaimanapun, apabila cuba memanggil pembina seperti berikut:

<code class="cpp">Container<Foo> container();

Bar *temp = new Bar(container);</code>

kami menghadapi ralat "tiada fungsi padanan".

Polimorfisme dalam Templat

Konsep polimorfisme dalam templat, atau kovarians templat, akan membayangkan bahawa jika kelas B mewarisi daripada kelas A, maka T begitu juga mewarisi daripada T. Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku dalam C atau bahasa lain seperti Java atau C#.

Sebab Kekurangan Kovarian Templat

Ketiadaan kovarians templat dibenarkan oleh perlu menjaga keselamatan jenis. Pertimbangkan contoh berikut:

<code class="cpp">// Class hierarchy
class Fruit {...};
class Apple : public Fruit {...};
class Orange : public Fruit {...};

// Template instantiation using std::vector
int main() {
  std::vector<Apple> apple_vec;
  apple_vec.push_back(Apple()); // Valid

  // With covariance, the following would be allowed
  std::vector<Fruit>& fruit_vec = apple_vec;

  // Adding an Orange to the vector
  fruit_vec.push_back(Orange());

  // Incorrect addition of an orange to an apple vector
}</code>

Ini menunjukkan potensi kelakuan tidak selamat jika templat adalah kovarian. Oleh itu, T dan T dianggap jenis yang berbeza sepenuhnya, tanpa mengira hubungan antara A dan B.

Menyelesaikan Isu

Satu pendekatan untuk menyelesaikan isu dalam Java dan C# ialah menggunakan bounded kad bebas dan kekangan, masing-masing:

<code class="java">Bar(Container<? extends Interface) {...}

<code class="csharp">Bar<T>(Container<T> container) where T : Interface {...}</code>

Dalam C , perpustakaan Boost Concept Check boleh menyediakan kefungsian yang serupa. Walau bagaimanapun, menggunakan penegasan statik mudah mungkin merupakan penyelesaian yang lebih praktikal untuk masalah khusus yang dihadapi:

<code class="cpp">static_assert(std::is_base_of<Interface, Foo>::value, "Container must hold objects of type Interface or its derived classes.");</code>

Atas ialah kandungan terperinci Mengapakah C tidak menyokong kovarians templat dan bagaimana kita boleh menangani isu keselamatan jenis yang terhasil apabila bekerja dengan templat polimorfik?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!