C++之 模板化基类 的名称处理

在引入模板之后，我们面临一个新的问题，那就是如果继承自一个模板基类，是否跟继承一般的类有什么区别呢？

就是说，如果一个类继承自某个模板类，那么该类应该注意一些什么呢？其实，它与一般类的继承是很不一样的。

先举个简单的例子：

template
class Base
{
public:
void printBase() {cout << "call Base printBase() ..." << endl;}
};

template
class Derived : public Base
{
public:
void printDerived()
{
cout << "call Derived printDerived() ... " << endl;
printBase();
}
};

我们可以看到，在上述代码中，Derived类中的成员函数调用了Base类的成员函数，显然这是很合理的，因为PrintBase并没有被声明为virtual，因此，派生类直接继承其声明与实现，可是编译器却不这么认为，编译器给出的错误是：

error: there are no arguments to 'printBase' that depend on a template parameter, so a declaration of 'printBase' must be available。

这里的编译器并不承认PrintBase的存在，并且认为该函数它不认识，这与面向对象的C++出现了分歧。

关于此分歧的原因，可以由下面的例子来解释，归根结底，都是模板基类的引入。

class CompanyA
{
public:
void sendClearMsg() { cout << "call company A sendClear " << endl;}
void sendEncryptedMsg() { cout << "call company A sendEncryptedMsg " << endl;}

};

class CompanyB
{
public:
void sendClearMsg() { cout << "call company B sendClear " << endl;}
void sendEncryptedMsg() { cout << "call company B sendEncryptedMsg " << endl;}

};

//首先定义了两个类，用于表示各个公司自己传送信息的方式。

//CompanyC与上述两个公司不一样，只允许将数据加密之后再传送

//companyC only send encrypted Msg
class CompanyC
{
public:
void sendEncryptedMsg() { cout << "call company C sendEncryptedMsg " << endl;}

};

//定义了一个传送信息的类，对于不同的公司，封装了公司的传送信息的方式，取决于模板实参。

template
class MsgSender
{
public:
void sendClear()
{
cout << "call MsgSender sendClear ... " << endl;
Company c;
c.sendClearMsg();
}
void sendEncrypted()
{
cout << "call MsgSender sendEncrypted ... " << endl;
Company c;
c.sendEncryptedMsg();
}
};

//针对CompanyC的特化版本的传送信息方式，即如果模板实参为CompanyC，那么直接调用此模板类
template<>
class MsgSender
{
public:
void sendClear()
{
cout << "call MsgSender sendClear ... " << endl;
}
void sendEncrypted()
{
cout << "call MsgSender sendEncrypted ... " << endl;
}
};

//在每次将信息发出去时，记录下发出的信息。
//log the Message
template
class LogSendMsg : public MsgSender
{
public:
void Log()
{
cout << "call LogSendMsg log ..." << endl;
//    sendClear(); //错误！！因为LogSendMsg类不知道这个sendClear函数是什么？甚至不知道是哪儿来的。
//error: there are no arguments to 'sendClear' that depend on a template parameter, so a declaration of 'sendClear' must be available|
cout << "call LogSendMsg log end... " << endl;

}

};

显然，在上述的LogSendMsg中，该类只有在模板形参Company被 实例化 之后才知道实际调用的是哪个Company。显然在上述的代码中，CampanyC是没有定义SendClear函数的，编译器不可能一一的去预先知道这样的情况，因为用户指不定就为某家公司定义了一个特化版本，会直接导致该函数失效。

因此，编译器本着 “尽早报告错误”的可能性，在看到SendClear函数的时候，编译器不会去寻找该函数的定义，只当该函数没声明。结果就如上面的错误了。

注：这里就看出了模板基类与一般的基类的区别，一般的基类会沿着类的作用域一层一层的往上找，知道找到该函数的声明。但是模板类不会干这些无用功，是因为它知道在后续自己被 “实例化”之后，该函数可能根本就不存在（例如上述CompanyC的特化版本）。

因此，对于编译器的这种  “不进入模板基类去寻找定义” 的行为，必须由用户告诉编译器该怎么干：

1  可以使用this指针，即 this->sendClear 函数。

2
  使用using声明，显式地告诉编译器，我要用的是基类的sendClear函数。

3  使用作用域符号，告诉编译器这个函数是哪个类的。

值得注意的是，上述三种途径，是针对该函数一定在基类中有定义才这么干，例如上述的CompanyC并没有定义sendClear函数，那么上述做法是失效的。

总之，在使用模板基类时，对于基类中定义的名字，在派生类中必须显式地指明，因为在基类实例化之前，编译器对于基类的定义一无所知。。