Como se especializar parcialmente um modelo de classe para todos os tipos derivados?

Question

Eu quero especializar parcialmente um modelo existente que eu não posso mudar (std::tr1::hash) para uma classe base e todas as classes derivadas. A razão é que eu estou usando a configuração padrão curiosamente recorrente para o polimorfismo, e a função hash é implementado na classe base CRTP. Se eu só quer se especializar parcialmente para uma classe base CRTP, então é fácil, eu só posso escrever:

namespace std { namespace tr1 {

template <typename Derived>
struct hash<CRTPBase<Derived> >
{
    size_t operator()(const CRTPBase<Derived> & base) const 
    { 
        return base.hash(); 
    }
};

} }

Mas esta especialização não corresponde classes derivadas reais, única CRTPBase<Derived>. O que eu quero é uma maneira de escrever uma especialização parcial para Derived se e somente se ela deriva CRTPBase<Derived>. Meu pseudo-código é

namespace std { namespace tr1 {

template <typename Derived>
struct hash<typename boost::enable_if<std::tr1::is_base_of<CRTPBase<Derived>, Derived>,
    Derived>::type>
{
    size_t operator()(const CRTPBase<Derived> & base) const 
    { 
        return base.hash(); 
    }
};

} }

... mas isso não funciona porque o compilador não pode dizer que enable_if<condition, Derived>::type é Derived. Se eu pudesse mudar std::tr1::hash, eu tinha acabado de adicionar outro parâmetro do modelo fictício para uso boost::enable_if, como recomendado pela documentação enable_if, mas isso não é, obviamente, uma solução muito boa. Existe uma maneira de contornar este problema? Eu tenho que especificar um modelo de hash personalizado em cada unordered_set ou unordered_map eu crio, ou totalmente especializar hash para cada classe derivada?

Answer 1

Existem duas variantes no código a seguir. Você pode escolher o mais apropriado para você.

template <typename Derived>
struct CRTPBase
{
    size_t hash() const {return 0; }
};

// First case 
//
// Help classes
struct DummyF1 {};
struct DummyF2 {};
struct DummyF3 {};
template<typename T> struct X; 

// Main classes
template<> struct X<DummyF1> : CRTPBase< X<DummyF1> > {
    int a1;
};

template<> struct X<DummyF2> : CRTPBase< X<DummyF2> > {
    int b1;
};

// typedefs
typedef X<DummyF1> F1;
typedef X<DummyF2> F2;
typedef DummyF3    F3; // Does not work

namespace std { namespace tr1 {
    template<class T>
    struct hash< X<T> > {
        size_t operator()(const CRTPBase< X<T> > & base) const     
        {         
            return base.hash();     
        }
    };
}} // namespace tr1 // namespace std 

//

// Second case
struct DummyS1 : CRTPBase <DummyS1> {
    int m1;
};
//
template<typename T> 
struct Y : T {};
//
typedef Y<DummyS1> S1;


namespace std { namespace tr1 {
    template<class T>
    struct hash< Y<T> > {
        size_t operator()(const CRTPBase<T> & base) const     
        {         
            return base.hash();     
        }
    };
}} // namespace tr1 // namespace std 

void main1()
{
    using std::tr1::hash;
    F1 f1;
    F2 f2;
    F3 f3;
    hash<F1> hf1; size_t v1 = hf1(f1); // custom hash functor
    hash<F2> hf2; size_t v2 = hf2(f2); // custom hash functor
    hash<F3> hf3; size_t v3 = hf3(f3); // error: standard hash functor

    S1 s1;
    hash<S1> hs1; size_t w1 = hs1(s1); // custom hash functor

}

Answer 2

Em vez de modificar std::tr1::hash você deve fazer o seu próprio namespace e definir lá nova estrutura hash que herdou de std::tr1::hash ou é especializado para CRTPBase<Derived>.

template <typename Derived>
struct CRTPBase
{
    size_t hash() {return 0; }
};

struct AA : CRTPBase <AA> {};
struct BB {};
//
namespace mynamespace {

template <typename Some, typename Dummy=char> 
struct hash : std::tr1::hash<Some> {};
//
template <typename Derived>
struct hash<Derived, 
  typename boost::enable_if< std::tr1::is_base_of<CRTPBase<Derived>, Derived>, char>::type >
{    
    size_t operator()(const CRTPBase<Derived> & base) const     
    {         
        return base.hash();     
    }
};

} // namespace mynamespace {}
//
//
void ff()
{
    using namespace mynamespace;

    hash<AA> aa;  // my hash
    hash<BB> bb;  // std::tr1::hash

}