CRTP et operator=

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CRTP et operator=

Bonjour à tous.

J'ai un petit problème. Alors que l'operator= est censé se transmettre par héritage, l'exemple suivant ne compile pas et je ne sais pas pourquoi (erreur de compilation à l'avant dernière ligne) :

Code:

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#include <iostream>
#include <type_traits>
 
// Base class
template<template<typename, unsigned int> class CRTP, typename T, unsigned int N> class Base
{
    // Cast to base
    public:
        inline Base<CRTP, T, N>& operator()()
        {
            return *this;
        }
 
    // Operator =
    public:
        template<typename T0, class = typename std::enable_if<std::is_convertible<T0, T>::value>::type>
        inline CRTP<T, N>& operator=(const T0& rhs)
        {
            for (unsigned int i = 0; i < N; ++i) {
                _data[i] = rhs;
            }
            return static_cast<CRTP<T, N>&>(*this);
        }
 
    // Data members
    protected:
        T _data[N];
};
 
// Derived class
template<typename T, unsigned int N> class Derived : public Base<Derived, T, N>
{
};
 
// Main
int main()
{
    Derived<double, 3> x;
    x() = 3; // <- This is OK
    x = 3;   // <- error: no match for 'operator=' in ' x=3 '
    return 0;
}

Pourquoi cela ne compile-t-il pas ?
Quelle est la façon la plus simple de résoudre le problème ? (si possible sans rajouter de classe annexe)

Merci beaucoup :ccool:

Citation:

Envoyé par Kaluza

Bonjour à tous.

J'ai un petit problème. Alors que l'operator= est censé se transmettre par héritage, l'exemple suivant ne compile pas et je ne sais pas pourquoi (erreur de compilation à l'avant dernière ligne) :

Rien n'est transmis pas héritage. De ce point de vue, operator= n'est pas différent d'une autre fonction, le lookup fait la recherche en partant du type statique et remonte.

Citation:

Envoyé par Kaluza

Pourquoi cela ne compile-t-il pas ?
Quelle est la façon la plus simple de résoudre le problème ? (si possible sans rajouter de classe annexe)

Merci beaucoup :ccool:

Ca ne compile pas car, là c'est une particularité de operator= (et quelques autres fonctions), si l'utilisateur n'est déclare pas, un operator= est déclaré automatique, ainsi il masque l'operator= de ta classe mère.

La solution est de réinjecter ton operator= dans ta classe :
Code:

1 2 using Derived::Base::operator=;
Edit: Code complet testé sous gcc 4.6 :
Code:

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17/08/2012, 22h38
3DArchi

Salut,
CRTP ou pas, l'héritage public reste une relation de substitution, plus appropriée pour des sémantiques d'entités et en générale incompatibles avec des surcharges d'opérateurs.
cf Quand est-ce qu'une classe a une sémantique de d'entité ?
Pourquoi mettre en œuvre un héritage ?
17/08/2012, 23h19
Kaluza

@Flob90 : merci beaucoup, j'ai compris d'où venait le problème et maintenant tout est rentré dans l'ordre

@3DArchi : je ne comprends pas bien pourquoi l'héritage public est incompatible avec la surcharge d'opérateurs. J'ai lu les liens vers la FAQ, j'ai compris la différence entre sémantique d'entité et sémantique de valeur, mais je ne comprends pas pour quelle raison il est mieux de faire de l'héritage privé pour faire de la surcharge. Pourrais-tu m'éclairer sur ce point (si tu as un exemple de ce pour quoi c'est dangereux/ça ne marche pas en passant par de l'héritage public, je suis preneur). Merci beaucoup ;)

Citation:

Envoyé par Kaluza

@3DArchi : je ne comprends pas bien pourquoi l'héritage public est incompatible avec la surcharge d'opérateurs.

C'est plutôt que l'héritage publique est lié avec la sémantique d'entité et que la sémantique d'entité se marie mal avec la copie. Donc avec l'opérateur = (et avec le constructeur de copie et avec la sémantique de mouvement). La copie rompt l'invariant par essence de la sémantique d'entité qu'est l'identité, l'unicité (on peut tout de fois considérer le clonage comme la création d'une nouvelle entité avec le même état de départ que l'entité source, mais il s'agit bien d'une nouvelle entité qui ne sera pas substituable dans une expression à l'entité d'origine sans changer la sémantique de l'expression. Par là, le clonage doit se faire avec une interface bien identifiée comme telle).
Les opérateurs arithmétiques sont quand même assez liés à la notion de valeur (si on veut éviter le principe de moindre surprise) et, ceci dit, nécessitent souvent une copie (c = a + b)...
Enfin, les opérateurs de comparaison s'appliquent d'abord à des valeurs et peuvent rapidement contredire la notion d'identité : dans un espace ordonné, si je me souviens bien, (x ≤ y && y ≤ x => x == y).
Ca, c'est pour Platon.

D'un point de vue pratique, quelque soit l'opérateur binaire tu vas rapidement être embêté sur des expressions a OP b lorsque tu fais varier le type de a et b des classes de bases vers les classes dérivées :
Code:

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Quelle fonction faut-il appeler ?
Code:

1 2 3 4 5 6 7 base& base::operator=(base const&); base& base::operator=(derivee const&); base& derivee::operator=(derivee const&); base& derivee::operator=(base const&); derivee& derivee::operator=(derivee const&); derivee& derivee::operator=(base const&);
Citation:

Envoyé par Kaluza

J'ai lu les liens vers la FAQ, j'ai compris la différence entre sémantique d'entité et sémantique de valeur,

Il y a aussi l'article d'Emmanuel Deloget qui, maintenant corrigé, est intéressant : Valeurs et entités : les deux grandes classes d'objets

Citation:

Envoyé par Kaluza

mais je ne comprends pas pour quelle raison il est mieux de faire de l'héritage privé pour faire de la surcharge.

Le principe CRTP est un outils du langage très pratique. Mais le lien d'héritage publique garde son sens. Est ce que derivee EST-UN base<derivee> ? Car si le lien est derivee EST-IMPLEMENTE-EN-TERME-DE base<derivee>, c'est alors un héritage privée qu'il faut adopter.

Ma remarque visait surtout à souligner que que ce soit le CRTP ou n'importe quel autre outil générique, il ne faut pas jeter aux orties les principes de bases de l'objet et en particulier de la sémantique très forte d'un lien d'héritage public. Un héritage public doit respecter le LSP, s'applique plutôt au sémantique d'entité, s'articule mal sémantiquement et syntaxiquement avec la copie etc...

18/08/2012, 18h52
Kaluza

Ok merci pour c'est déjà beaucoup plus clair pour moi, surtout avec ton exemple pratique :ccool:. Je n'ai pas une formation d'informaticien (je passé par un parcours de physique fondamentale), et j'ai pratiquement tout appris "en ligne", donc j'imagine que ce genre de choses est beaucoup plus clair pour quelqu'un qui a appris tout le côté "théorique" de la programmation objet.

J'ai bien vu le problème que cela pouvait poser avec les opérateurs binaires, mais ma classe de Base qui implémente le CRTP étant considérée comme abstraite (destructeur protégé), je n'autorise que des expressions du genre :
Crtp = Crtp+Crtp
Si l'utilisateur veut faire des choses du genre
Crtp = Crtp+Crtp1
il doit passer par un constructeur explicite et plutôt écrire:
Crtp = Crtp+Crtp(Crtp1)

Citation:

Envoyé par Kaluza

ma classe de Base qui implémente le CRTP étant considérée comme abstraite (destructeur protégé),

Juste pour le terme, abstrait = virtuel pur :

Code:

virtual~Base()=0;

. Rien à voir avec la portée.

Citation:

Envoyé par Kaluza

je n'autorise que des expressions du genre :
Crtp = Crtp+Crtp
Si l'utilisateur veut faire des choses du genre
Crtp = Crtp+Crtp1
il doit passer par un constructeur explicite et plutôt écrire:
Crtp = Crtp+Crtp(Crtp1)
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 int main() { Derived<double, 3> x; Derived<double, 3> y; x = y; Base<Derived,double, 3> &rx = x; Base<Derived,double, 3> &ry = y; rx = ry; // base- base et non plus CRTP - CRTP return 0; }
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 template<typename T, unsigned int N> struct Derived2 : Base<Derived, T, N> { }; int main() { Derived<double, 3> x; Derived2<double, 3> y; Base<Derived,double, 3> &rx = x; Base<Derived,double, 3> &ry = y; rx = ry; // base/CRTP- base/CRTP2... return 0;
Visiblement, tout indique un héritage privé. Autant le faire, non ?
Code:

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Merci beaucoup pour l'aide que tu m'apportes ;)

Mais en fait, je ne comprends pas comment l'héritage privé peut fonctionner avec les opérateurs. En passant par l'héritage privé, tous les opérateurs vont devenir des membres privés des classes dérivées non ? Du coup il sera impossible de les appeler de l'extérieur. Genre ça :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 #include <iostream> class Base { public: Base operator+(const Base& rhs) { std::cout<<"Base operator+(const Base& rhs)"<<std::endl; return Base(*this); } }; class Derived : private Base { }; int main() { Derived x; Derived y; x+y; return 0; }
ça me dit à juste titre : "error: 'Base Base::operator+(const Base&)' is inaccessible"

Je zappe forcément un point important, mais je ne vois pas lequel.

19/08/2012, 17h33
3DArchi

En définissant les opérateurs en fonction libre dans la classe grâce à friend (boost fait quelque chose du genre je ne sais plus où). C'est un peu trick mais bon.

Sinon, using peut ramener en portée publique.

Je n'ai pas le temps tout de suite, je poste des exemples plus tard.

Salut,

Code:

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#include <iostream>
template<class T>
class Base
{
    public:
       friend
        T operator+(T lhs, const T& rhs) // ce n'est pas une fonction de Base mais une fonction libre. Ce qui est d'ailleurs souvent plus cohérent avec les opérateurs binaires
        {
            std::cout<<"T operator+(const T& rhs)"<<std::endl;
            return lhs+=rhs;
        }
};
 
class Derived : private Base<Derived>
{
public:
   Derived& operator+=(Derived const& rhs)
   {
      return *this;
   }
};
 
int main()
{
    Derived x;
    Derived y;
    x+y;
    return 0;
}

Code:

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#include <iostream>
template<class T>
class Base
{
    public:
        T& operator+=(const T& rhs)
        {
            std::cout<<"T operator+=(const T& rhs)"<<std::endl;
            return static_cast<T&>(*this);
        }
};
 
class Derived : private Base<Derived>
{
    friend class Base<Derived>; // necessaire pour le static_cast dans la classe parent
public:
    using Base<Derived>::operator+=;
};
 
int main()
{
    Derived x;
    Derived y;
    x+=y;
    return 0;
}

20/08/2012, 21h52
Kaluza

Ok merci beaucoup pour ces exemples très instructifs :ccool:. En fait je pensais que je zappais un truc sur l'héritage quand tu parlais de passer les opérateurs via un héritage privé. En fait non, j'étais seulement pas très au fait de repasser les fonctions en publiques via les friend/using.
20/08/2012, 22h18
3DArchi

En fait, la seule chose que je voulais dire, c'est que template ou pas, le reste des principes de design doivent continuer à être respecté (LSP si héritage publique, SRP, ISP, OCP, privilégier la pureté, bien nommer ses éléments, éviter les cycles, etc...).