Question

问题

我想检测一个类是否具有成员变量，如果有则使静态断言失败。像这样：

struct b {
    int a;
}
static_assert(!has_member_variables<b>, "Class should not contain members"). // Error.

struct c {
    virtual void a() {}
    void other() {}
}
static_assert(!has_member_variables<c>, "Class should not contain members"). // Fine.

struct d : c {
}
static_assert(!has_member_variables<d>, "Class should not contain members"). // Fine.

struct e : b {
}
static_assert(!has_member_variables<e>, "Class should not contain members"). // Error.

struct f : c {
    char z;
}
static_assert(!has_member_variables<f>, "Class should not contain members"). // Error.

是否可以通过SFINAE模板实现此目标？此类可能具有虚拟函数的继承甚至是多重继承（尽管基类中没有成员）。

动机

我有一个非常简单的设置，如下所示：

class iFuncRtn {
    virtual Status runFunc(Data &data) = 0;
};

template <TRoutine, TSpecialDataType>
class FuncRoutineDataHelper : public iFuncRtn {
    Status runFunc(Data &data) {
        static_assert(!has_member_variables<TRoutine>, "Routines shouldnt have data members!");
        // Prepare special data for routine
        TSpecialDataType sData(data);
        runFuncImpl(sData);
}

class SpecificRtn : 
    public FuncRoutineDataHelper<SpecificRtn, MySpecialData> {
    virtual Status runFuncImpl(MySpecialData &sData) {
        // Calculate based on input 
        sData.setValue(someCalculation);
    }
};

FunctionalityRoutine是按滴答滴答进行管理和运行的。它们是经过定制的，可以执行各种任务，例如联系其他设备等。传入的数据可以由例程处理，并确保在每次滴答执行中都可以传入，直到功能完成。根据{{1}}类传递正确的数据类型。我不会劝阻未来的人不要将数据错误地添加到功能例程中，因为它不可能实现他们期望的目标。为了解决这个问题，我希望找到一种使用静态断言的方法。

Answer 1

您可以依靠编译器进行空的基类优化来解决此问题，方法是检查从T派生的类的大小是否与具有虚函数的空类相同：

template<typename T, typename... BaseClasses>
class IsEmpty
{
    // sanity check; see the updated demo below
    static_assert(IsDerivedFrom<T, BaseClasses...>::value);

    struct NonDerived : BaseClasses... { virtual ~NonDerived() = default; };
    struct Derived : T { virtual ~Derived() = default; };

public:
    inline static constexpr bool value = (sizeof(NonDerived) == sizeof(Derived));
};

这应该适用于单继承和多继承。但是，在使用多重继承时，有必要列出所有基类，如下所示：

static_assert(IsEmpty<Derived, Base1, Base2, Base3>::value);

很明显，此解决方案排除了final类。

Here's the updated demo.

~~Here's the original demo.（不适用于多重继承）~~

Answer 2

您将不得不以某种方式标记课程。选择一种您喜欢的方式，属性或带有枚举的某种类型的整数成员。凡是创建子类的人都必须遵循您的约定以使其起作用。

这里的所有其他答案将对此有所不同。

任何使用sizeof的答案都不能保证它可以在平台，编译器甚至同一平台和编译器上的类之间运行，因为很容易就能将新成员放入默认类成员对齐方式中，其中大小对于子类，sizeof的大小很容易得出相同的结果。

背景：

如您的代码和问题所述，所有这些都只是普通的和基本的C ad C ++代码，并在编译时完全解决。编译器会告诉您成员是否存在。编译后，它是一堆高效，无名的机器代码，它们本身没有任何提示或帮助。

您所知道的在函数或数据成员中使用的任何名称都会在编译后消失，正如您所知并在那里看到的那样，无法通过名称查找任何成员。每个数据成员只能通过其与类或结构顶部的数值偏移量来知道。

.Net，Java等系统都是为反射而设计的，这是一种通过名称记住类成员的功能，可以在程序运行时在运行时找到它们。

除非在.Net之类的混合模式C ++，否则C ++中的模板也会在编译时全部解析，并且名称也都将消失，因此模板本身不会给您带来任何好处。

类似于Objective-C的语言，即使缺少某些类型的特殊成员，也不一定会失败（类似于您的要求），但是在幕后，它使用了大量支持代码和运行时管理来独立跟踪，实际的函数本身及其代码仍不为人所知，并依靠其他代码来告诉他们某个成员是否存在或对空成员不会失败。

在纯C或C ++中，您将只需要创建自己的系统，并应直言不讳地动态跟踪做什么。您可以创建枚举，名称字符串列表或字典。这通常是完成的，您只需要给自己留下提示即可。如果不能使用某种形式（如果使用RTTI的话），则不能按照定义通过隐式可见的方式对将来的子类进行编译。

出于这个原因，通常将类型成员放在类上，这可能是一个简单的枚举。我不会指望大小或任何可能依赖平台的东西。

如何检测一个类是否具有成员变量？

问题

动机

2 个答案: