Wie können C-Vorlagen Vererbungs- oder Schnittstellenbeschränkungen wie das Java-Schlüsselwort „extends' erzwingen?

Vorlageneinschränkungen: Typen in C einschränken

In Java kann man eine generische Klasse so einschränken, dass sie nur Typen akzeptiert, die eine bestimmte Basisklasse erweitern Verwenden des Schlüsselworts „extends“. Diese Frage untersucht, ob es in C einen vergleichbaren Mechanismus gibt.

C entspricht Extends

Im Gegensatz zu Java definiert C normalerweise keine generischen Typen basierend auf Vererbungsbeschränkungen. Allerdings kann man die von C 11 nutzen. um ähnliche Ergebnisse zu erzielen:

#include <type_traits>

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

Dies erzwingt, dass T eine von einer Liste abgeleitete Klasse sein muss.

Alternative Ansätze

C betont Vererbungsbeschränkungen weniger streng als Java. Stattdessen ist es oft vorzuziehen, Merkmale zu definieren, um den generischen Typ entsprechend bestimmten Schnittstellen einzuschränken. Dies bietet mehr Flexibilität und vermeidet die Einschränkung von Benutzern, die möglicherweise nicht geerbte Typen haben, die die Schnittstellenanforderungen erfüllen.

Duck Typing vs. Trait Constrained

Man kann sich an „ „Duck-Typing“ durch das Auferlegen von Typeinschränkungen. Dies kann jedoch zu Laufzeitfehlern führen. Alternativ stellen Merkmalseinschränkungen die Typsicherheit durch explizite Fehlermeldungen während der Kompilierung sicher.

Beispiel: Container-Schnittstelleneinschränkungen

Anstatt von einer Basisklasse zu erben, kann man ein Generikum einschränken Klasse, um jeden Container zu akzeptieren, der bestimmte Typdefinitionen und Mitgliedsfunktionen bereitstellt:

#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");
    // ...
};

Dies veranschaulicht, wie C funktioniert Typmerkmale und Metaprogrammierungsfunktionen ermöglichen leistungsstarke und flexible Vorlageneinschränkungen.

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