将非虚拟接口和多级继承结合在一起

Bringing non-virtual interfaces and multi-level inheritance together

本文关键字：继承 结合 在一起 多级 虚拟 接口      更新时间：2023-10-16

非虚接口习惯用法(NVI)是不言自明的:你不写public virtual函数，但public函数调用private virtual实现函数，像这样:

class Object{
    virtual void v_load();
public:
    void load(){ v_load(); }
}

这使得你，基类的作者，可以检查和执行前置和后置条件，或者应用其他函数，这样派生类的作者就不会忘记它们。

现在，当您是派生作者时，您可能想自己编写一个基类-让我们称之为Pawn -扩展load()的功能，因此必须覆盖v_load()。但现在你面临着一个问题:

当你覆盖v_load()时，其他想要从你的类派生的客户端，将总是覆盖该行为，他们不能调用Pawn::v_load()，因为它是private函数，他们也不能调用Pawn::load()，因为它在Object中被定义为{ v_load; }，这当然会导致无限循环。此外，要求他们这样做可能会导致错误，因为他们忘记了这个电话。如果我想让他们启用这一点，我必须将v_load()的访问指定为Object中的protected，这似乎是一个丑陋的解决方案，因为它会大大削弱Object的封装。

当然，你仍然可以覆盖v_load()来调用一个新的函数v_pawnLoad()，然后被客户端覆盖，但这似乎非常容易出错，因为很多客户端可能会重载错误的函数。

那么，我如何设计Pawn，使客户端仍然可以覆盖v_load()，同时保持检查先决条件或调用其他函数的能力，并且(如果可能的话)不启用，更不用说要求Object或Pawn的客户端调用基本v_load()实现了?

  • 如果你的意图是允许人们"扩展"而不是"替换"load的行为，那么把你目前在v_load中的代码放在load中，然后在最后调用空的v_load。
  • 或者如果你想让人们在"替换"或"扩展"之间选择，你可以把v_load改成protected。
  • 如果你只是想让他们取代的行为，你的代码很好，因为它是。

作为奖励，在所有这3个变体中，如果您没有默认行为，您可以通过将v_load设置为纯虚拟来"强制"更改"允许"。

如果您希望将覆盖限制为Pawn子类，请将final关键字添加到Pawn中的v_load中，并使用另一个虚拟函数来允许Pawn的子类自定义其行为。

加入一些CRTP怎么样?

#include <iostream>
class BaseObject
{
private:
  virtual void v_load() = 0;
public:
  void load() { v_load(); }
};
template<typename Derived>
class Object : public BaseObject
{
private:
  virtual void v_load() { static_cast<Derived&>(*this).load(); }
};
class Pawn : public Object<Pawn>
{
public:
  void load() { std::cout << "Pawn::load()" << std::endl; }
};
class BlackPawn : public Pawn
{
private:
  virtual void v_load() {
    std::cout << "BlackPawn::v_load()" << std::endl;
    std::cout << "- "; Pawn::load();
  }
public:
  void load() {
    std::cout << "BlackPawn::load()" << std::endl;
    std::cout << "- "; Pawn::load();
  }
};
class BigBlackPawn : public BlackPawn
{
private:
  virtual void v_load() {
    std::cout << "BigBlackPawn::v_load()" << std::endl;
    std::cout << "- "; BlackPawn::load();
  }
public:
  void load() {
    std::cout << "BigBlackPawn::load()" << std::endl;
    std::cout << "- "; BlackPawn::load();
  }
};
template<typename T>
void load(T& x)
{
  x.load();
}

void vload(BaseObject& x)
{
  x.load();
}
int main()
{
  Pawn p;
  BlackPawn bp;
  BigBlackPawn bbp;
  load(p);
  load(bp);
  load(bbp);
  std::cout << std::endl;
  vload(p);
  vload(bp);
  vload(bbp);
}

ideone的输出

相关文章：