Polimorfismo de plantillas: comprensión de la covarianza

Al tratar con plantillas, es importante abordar el tema del polimorfismo. La consulta involucra una estructura de clases y un constructor que emplea una plantilla. Sin embargo, al intentar llamar al constructor utilizando una instancia de clase de plantilla, se produce un error. Esto plantea la pregunta: ¿Las plantillas no son polimórficas?

Invariancia de plantilla

Contrariamente a la naturaleza de la herencia en la programación orientada a objetos, las plantillas no exhiben polimorfismo. Esto significa que si la clase B hereda de la clase A, no existe una relación inherente entre la clase de plantilla T y T. Esto se conoce como invariancia de plantilla.

Razón de la no covarianza

La invariancia de plantilla existe para preservar la seguridad de tipos. Si las plantillas fueran covariantes, un parámetro de tipo en una clase principal podría reemplazarse por un parámetro de tipo en una clase secundaria. Esto daría lugar a posibles problemas de discrepancia de tipos, como se demuestra en el siguiente ejemplo:

struct Fruit {};
struct Apple : public Fruit {};
struct Orange : public Fruit {};

// Instantiate a vector using a specific type parameter
vector apple_vec;

// If templates were covariant, the following would be legal
vector &fruit_vec = apple_vec;

// Push an element of a different type
fruit_vec.push_back(Orange()); // Invalid operation!

En este ejemplo, agregar una naranja a un vector destinado a manzanas viola la seguridad de tipos.

Abordar el problema

Para Para resolver el problema original, el constructor puede emplear una aserción estática para verificar que el parámetro de la plantilla sea del mismo tipo que la interfaz esperada. Otra solución implica el uso de características del lenguaje como comodines delimitados o restricciones de Java o C#, respectivamente.

Conclusión

Las plantillas en C no exhiben polimorfismo, lo que garantiza la seguridad de los tipos. Al trabajar con plantillas, es fundamental ser consciente de esta limitación y emplear técnicas como aserciones estáticas o características específicas del idioma para manejar escenarios de herencia de manera efectiva.