为什么我必须通过this指针访问模板基类成员？

如果下面的类不是模板，那么我可以简单地x在derived该类中使用。但是，在下面的代码中，我必须使用this->x。为什么？

template <typename T>
class base {

protected:
    int x;
};

template <typename T>
class derived : public base<T> {

public:
    int f() { return this->x; }
};

int main() {
    derived<int> d;
    d.f();
    return 0;
}

简短答案：为了创建x一个从属名称，以便将查找推迟到知道模板参数为止。

长答案：当编译器看到模板时，应该立即执行某些检查，而不会看到template参数。其他参数则推迟到参数已知为止。这称为两阶段编译，而MSVC则不这样做，但是它是标准要求的，并由其他主要编译器实现。如果愿意，编译器必须在看到模板后立即对其进行编译（以某种内部解析树表示形式），然后将实例化编译推迟到以后。

对模板本身（而不是模板的特定实例）执行的检查要求编译器能够解析模板中代码的语法。

在C ++（和C）中，为了解析代码的语法，有时您需要知道某物是否为类型。例如：

#if WANT_POINTER
    typedef int A;
#else
    int A;
#endif
static const int x = 2;
template <typename T> void foo() { A *x = 0; }

如果A是一个类型，则声明一个指针（除了隐藏global之外没有其他作用x）。如果A是一个对象，那就是乘法（并且禁止某些运算符重载它是非法的，并分配给rvalue）。如果错误，则必须在阶段1中诊断该错误，标准将其定义为模板中的错误，而不是模板的某些特定实例。即使模板从不实例化，如果A为，int则上述代码格式错误，必须对其进行诊断，就像根本foo不是模板而是普通函数一样。

现在，该标准说，不依赖模板参数的名称在阶段1中必须是可解析的。A这里不是从属名称，无论类型如何，它都引用相同的东西T。因此，需要在定义模板之前进行定义，以便在阶段1中找到并检查模板。

T::A将会是一个依赖于T的名称。在阶段1中，我们可能无法知道它是否是类型。最终T甚至可能尚未在实例化中使用的类型尚未定义，即使是这样，我们也不知道哪种类型将用作模板参数。但是我们必须解析语法，以便对格式错误的模板进行宝贵的第一阶段检查。因此，该标准对从属名称有一个规则-编译器必须假定它们是非类型，除非有资格typename指定它们为类型，或在某些明确的上下文中使用。例如template <typename T> struct Foo : T::A {};，T::A中的用作基类，因此无疑是一种类型。如果Foo用具有数据成员的某种类型实例化ifA 而不是嵌套类型A，这是执行实例化的代码中的错误（阶段2），而不是模板中的错误（阶段1）。

但是，具有依赖基类的类模板又如何呢？

template <typename T>
struct Foo : Bar<T> {
    Foo() { A *x = 0; }
};

是A从属名称吗？对于基类，任何名称都可以出现在基类中。因此，我们可以说A是从属名称，并将其视为非类型。这会带来不良影响，即Foo 中的每个名称都是依赖的，因此Foo中使用的每个类型（内置类型除外）都必须经过限定。在Foo内部，您必须编写：

typename std::string s = "hello, world";

因为std::string它将是从属名称，因此除非另有说明，否则假定为非类型。哎哟!

允许使用您的首选代码（return x;）的第二个问题是，即使在Bar之前定义Foo，并且x不是该定义的成员，以后也有人可以Bar为某种类型定义特殊化Baz，例如Bar<Baz>确实具有数据成员x，然后实例化Foo<Baz>。因此，在该实例化中，您的模板将返回数据成员，而不是返回global x。或者相反，如果的基本模板定义Bar了x，他们可以定义一个专业化，没有它，你的模板将寻求一个全球性x的回归Foo<Baz>。我认为这被认为与您遇到的问题一样令人惊讶和痛苦，但这是无声的 意外，而不是引发意外错误。

为了避免这些问题，该标准实际上规定，除非明确要求，否则不会考虑使用类模板的相关基类。这可以防止一切都因依赖而存在，因为它可以在依赖库中找到。它也会产生您所不希望看到的效果-您必须限定基类中的内容，否则找不到它。有三种常见的使A依赖关系的方法：

• using Bar<T>::A;类中的- A现在引用中的某物Bar<T>，因此是依赖的。
• Bar<T>::A *x = 0;在使用时-再次A肯定在中Bar<T>。这是乘法，因为typename没有使用过，所以可能是一个不好的例子，但是我们必须等到实例化才能确定是否operator*(Bar<T>::A, x)返回右值。谁知道，也许会...
• this->A;在使用时- A是成员，因此，如果不在in中Foo，则必须在基类中，标准再次声明这使其依赖。

两阶段编译既麻烦又困难，并且引入了一些令人惊讶的要求，以增加代码中的多余文字。但是，与民主制不同，它可能是除其他所有人之外最糟糕的做事方式。

您可以合理地争辩说，在您的示例中，return x;如果x在基类中嵌套类型是没有意义的，那么该语言应（a）称其为从属名称，（2）将其视为非类型，并且您的代码无需运行即可this->。在某种程度上，您是解决方案所导致的附带损害的受害者，而该问题在您的情况下不适用，但是仍然存在基类可能在您的名称下引入隐藏全局变量的名称，或者没有您认为的名称的问题他们有，而是找到了一个整体。

您也可能会争辩说，从属名称的默认设置应与之相反（假定类型，除非以某种方式指定为对象），或者默认设置应对上下文更敏感（在中std::string s = "";，std::string可以将其读取为类型，因为没有其他语法意义感觉，即使std::string *s = 0;是模棱两可的）。再说一次，我不知道规则是如何达成的。我的猜测是，需要为创建上下文和非类型的上下文创建许多特定规则，从而减少了所需的文本页数。

^{（2011年1月10日的原始答案）}

我想我已经找到了答案：GCC问题：使用依赖于模板参数的基类的成员。答案并非特定于gcc。

更新：针对mmichael的评论，来自C ++ 11标准的N3337草案：

14.6.2从属名称[temp.dep]
[...]
3在类或类模板的定义中，如果基类取决于模板参数，则在非限定名称查找期间也不检查基类作用域。类模板或成员的定义点，或在类模板或成员的实例化期间。

我不知道“因为标准这样说”是否可以作为答案。我们现在可以问为什么标准要求这样做，但是正如史蒂夫·杰索普（Steve Jessop）的出色回答和其他人所指出的那样，对后一个问题的回答相当漫长且存在争议。不幸的是，当涉及到C ++标准时，通常几乎不可能就该标准为何强制执行某些要求提供简短且独立的解释。这也适用于后一个问题。

在x继承过程中被隐藏。您可以通过以下方式取消隐藏：

template <typename T>
class derived : public base<T> {

public:
    using base<T>::x;             // added "using" statement
    int f() { return x; }
};