函数重载在基类和派生类之间拆分的可见性

Visibility of function overloads split between base and derved classes

本文关键字：之间 拆分 可见性 派生 重载 基类 函数      更新时间：2023-10-16

我正在尝试重构一些访问者模式代码以删除一些代码重复。此任务的关键是将现有 API 中的函数重载拆分为两个：一些进入基类，而另一些进入扩展该基的派生类。

在尝试在基类和派生类之间拆分 API 时，我遇到了意外的编译错误。为了抛开与访问者相关的背景，我将我的问题解开/提炼到下面的示例 (c++11( 代码中，如下所示：

#include <iostream>
class X
{
public:
  virtual const char * name() const =0;
};
class Y : public X
{
public:
  virtual const char * name() const override { return "Y"; }
};
class Z : public X
{
public:
  virtual const char * name() const override { return "Z"; }
};
class APIBase // The API is split between this base class...
{
public:
  virtual void foo(Y & y) =0;
};
class APIDerived : public APIBase // ..and this derived class
{
public:
  virtual void foo(Z & z) =0;
};
class APIImplementation : public APIDerived
{
public:
  virtual void foo(Y & y) override {
    std::cout << "foo(" << y.name() << ")" << std::endl;
  }
  virtual void foo(Z & z) override {
    std::cout << "foo(" << z.name() << ")" << std::endl;
  }
};
class A
{
public:
  APIDerived & api() { return m_api; }
private:
  APIImplementation m_api;
};
int main(int argc, char * argv[])
{
  Y y;
  Z z;
  A a;
  a.api().foo(y);
  a.api().foo(z);
  return 0;
}

基本思想是，类 A 通过调用 api(( 提供在 APIBase 和 APIDerived 中定义的 API 的实现，然后它可以对从类 X 派生的对象进行操作，并根据它是 Y 还是 Z 执行不同的操作。

我希望这段代码在运行时给我以下输出：

foo(Y)
foo(Z)

但是，在编译此代码时，gcc 给了我以下错误：

intf.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
intf.cpp:57:16: error: no matching function for call to ‘APIDerived::foo(Y&)’
   a.api().foo(y);
                ^
intf.cpp:57:16: note: candidate is:
intf.cpp:30:16: note: virtual void APIDerived::foo(Z&)
   virtual void foo(Z & z) =0;
                ^
intf.cpp:30:16: note:   no known conversion for argument 1 from ‘Y’ to ‘Z&’

有两种方法可以使此示例代码编译并提供预期的输出，但我不确定在编译器(或C++标准(眼中它们与原始代码的区别是什么。

1. 通过将两个 foo(( 纯函数声明放入 APIBase 或 APIDerived(但不在它们之间拆分(来重新组合 API，例如：

class APIBase
{
public:
  virtual void foo(Y & y) =0;
  virtual void foo(Z & z) =0;
};

2. 更改类 A，使其派生自 APIImplementation 并放弃 api(( 重定向调用，例如：

class A : public APIImplementation {};
int main(int argc, char * argv[])
{
  Y y;
  Z z;
  A a;
  a.foo(y);
  a.foo(z);
  return 0;
}

我不想这样。我也不想放弃继承而支持模板。

我对C++很陌生：请您帮助我理解为什么此示例代码无法编译，如果可能，提供不需要我采取上述步骤 (1( 或 (2( 的解决方法？

技术细节：

Platform: Centos 7, Linux 3.10.0-123.6.3.el7.x86_64
Compiler: gcc (GCC) 4.8.2 20140120 (Red Hat 4.8.2-16)

默认情况下，基类中的f和派生类中的f不被视为重载，并且它们之间不会执行重载。

编译器基本上是向后遍历作用域以查找一个作用域，其中至少有一个项具有要查找的名称。然后，它会查看该范围内具有该名称的所有内容，并对其执行重载解析。如果外部作用域(例如父类(中存在同名的内容，则不会包含在该重载解析中。

但是，您可以将继承的名称纳入范围：

struct base {
    void foo(int);
};
class derived : public base {
    using base::foo;
    void foo();
};

现在，如果在派生类中调用foo，则派生类和基类中的foo将被视为重载集，因此正确的调用将基于您传递的参数(或缺少参数(。

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