【模板进阶】类模板中可变参的特殊继承方式

本篇博客主要介绍在类模板中可变参数的特殊继承方式和展开方式。 回顾之前的可变参展开：可变参模板

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一、父类

首先，我们有一个父类，是一个可变参类模板，如下：

//父类
template<typename...Args>
class myclass {
public:myclass() {std::cout << "myclass::myclass()执行了，可变参个数为：" << sizeof...(Args) << "\n";}
};

下面我们开始对它的特殊继承进行讨论。

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二、$myclass<Arg...>$继承

参考下方代码：

//myclass<Args...>继承
template<typename... Args>
class myclass2 :public myclass<Args...> {
public:myclass2() {std::cout << "myclass2::myclass2()执行了，可变参个数为：" << sizeof...(Args) << "\n";}};

像这样的继承方式，在参数范围上与父类一样。例如，下面的代码：

myclass2<double, float, int> myc2;

将会实例化出一个$myclass<double,float,int>$的父类和$myclass2<double,float,int>$的子类。调用结果如下：

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三、$myclass<Arg>...$继承

这样的继承方式可以看做是多继承，具体上，这是继承的一个基类参数包，可以参考：基类参数包的展开这篇博客，讲的比较清晰。

由于是多继承，那自然会实例化出多个父类。比如下面的代码：

//myclass<Args>..继承
template<typename... Args>
class myclass3 :public myclass<Args>...{
public:myclass3() {std::cout << "myclass3::myclass3()执行了，可变参个数为：" << sizeof...(Args) << "\n";}
};

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这里会实例化出$myclass<double>,myclass<float>,myclass<int>$三个父类模板，通过递归的方式逐步展开

myclass3<double, float, int> myc3;

可以发现，实例化出了三个父类模板，和一个子类模板：

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四、$myclass<Arg,char>...$继承

这种继承方式和上一中类似，只不过指定了增加一个$char$类型的参数，同样会实例化出多个父类模板。
参考下面的代码：

//myclass<Arg,char>继承
template<typename... Args>
class myclass4 :public myclass<Args, char>...{
public:myclass4() {std::cout << "myclass4::myclass4()执行了，可变参个数为：" << sizeof...(Args) << "\n";}};

这将实例化出$myclass<double,char>,myclass<float,char>,myclass<int,char>$三个父类，和$myclass4<double,float,int,char>$的一个子类。

myclass4<double, float, int> myc4;

这里显示可变参数为$3$不包括$char$类型，因为它不属于可变参数里面，所以实际上这里还是四个参数。

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五、$myclass<Args,Args...>...$继承

这种继承方式，前一个参数是$Args$只有一个参数，而后一个参数$Args...$是一个参数包，而最后又用一个$...$表示继承的是参数包，因此这里会实例化出多个父类。

//myclass<Args,Args...>...继承
template<typename... Args>
class myclass5 :public myclass<Args, Args...>...{
public:myclass5() {std::cout << "myclass5::myclass5()执行了，可变参个数为：" << sizeof...(Args) << "\n";}};

下方的代码将实例化出$myclass<double,double,float,int>,myclass<float,double,float,int>,myclass<int,double,float,int>$这个三个父类，和$myclass5<double,float,int>$这个子类

myclass5<double, float, int> myc5;

运行结果：

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六、$myclass<Arg...,Arg...>$继承

与第一种继承类似，只不过把参数列表复制了一遍。参考下方代码：

//myclass<Args...,Args...>继承
template<typename... Args>
class myclass6 :public myclass<Args..., Args...> {
public:myclass6() {std::cout << "myclass6::myclass6()执行了，可变参个数为：" << sizeof...(Args) << "\n";}
};

这将实例化出$myclass<double,float,int,double,float,int>$六个参数的父类。

myclass6<double, float, int> myc6;

如图：

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七、$myclass<Arg,Arg>...$继承

这种继承方法和$myclass<Arg>...$类似，只不过是实例化出的模板参数复制了一遍，同样也是多继承。参考下方代码：

//myclass<Args,Args,Args...>...继承
template<typename... Args>
class myclass9 :public myclass<Args,Args>...{
public:myclass9() {std::cout << "myclass9::myclass9()执行了，可变参个数为：" << sizeof...(Args) << "\n";}};

这将实例化出$myclass<double,double>,myclass<float,float>,myclass<int,int>$这个三个父类。

myclass9<double, float, int> myc9;

如下图：

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八、总结：

对于可变参类模板的继承方式总结起来就两种，其他方式可以看做是这两种方式的排列组合。

$(1)$形如$template<Args...>$的单继承

$(2)$形如$template<Args>...$的多继承

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继承的时候可以对这两种类型进行排列组合，也可以指定增加其中一个类型，如$char$类型等。
注意，$template<Args...>$可以有多个，而$template<Args>...$只能有一个。

即如下的是合法的：
$template<Args,Args...,Args...,Args...>...$

而多继承一定要配合$Args$来使用，即$template<Args...>...$是非法的！