C++ OOP 体系结构:决定是从基类声明对象还是继承基类

C++ OOP architecture: deciding between declaring an object from a base class or inheriting the base class

本文关键字：基类 声明 对象 继承 OOP 决定 C++ 体系结构      更新时间：2023-10-16

我认为我的头脑在这一点上是炸的，我正在寻找一些帮助，以了解如何在C++中连接以下面向关注的类。

传感器底座：包含典型的传感器功能。大多数传感器共享相同的功能，但某些功能依赖于每个特定的传感器类别，因此声明为"虚拟"（FE SensorBase::calcFactor()和SensorBase::calcCelling()）。

SensorThreshold & SensorTrend：这些类仅扩展了 SensorBase 类的特定位的功能，具体取决于我是要根据"阈值水平"跟踪当前传感器读数，还是要跟踪传感器读数序列的趋势。它们都实现了不同的"calcFactor（）"。这些类派生自 SensorBase 是绝对有意义的。

最后，我的混淆发生在这里：CO2传感器，NH3传感器，O2传感器等：这些是"Xgas"传感器类（从现在开始将作为一个组称为XSensor）。对于每个传感器，我可能需要跟踪阈值或采集值的趋势，或两者兼而有之。这个语句表明我可以声明一个（或两个）SensorThreshold/SensorTrend对象。

问题（和扭曲）是每个XSsensor需要重新定义SensorBase：：calcCelling（）函数。因此，这样想似乎从SensorThreshold或SensorTrend（作为公共虚拟以避免"钻石问题"）派生XGasSensor会有所帮助。但是我不知道会调用SensorThreshold ：：calcCelling（）和SensorTrend：：calcCelling（）中的哪一个。这 2 个具有相同的实现，但可以使用不同的值作为参数进行调用。

如果我没记错的话，编译器应该在这里抛出一个错误并中止编译。但是，我无法从每个XGasSensor实现calcCelling（）。

以上内容总结如下 

class SensorBase
{
    public:
        virtual calcFactor();
        virtual calcCelling();
};
class SensorThreshold : virtual public SensorBase
{
    public:
        calcFactor();
        calcCelling();
};
class SensorTrend : virtual public SensorBase
{
    public:
        calcFactor();
        calcCelling();
};

然后要么

class CO2Sensor
{
    public:
        SensorThreshold sensorThres;
        SensorTrend sensorTrend;
        //but I cannot implement calcCelling() now
};

或 

class CO2Sensor: public SensorThreshold , public SensorTrend ;
{
    public:
        calcCeilling(); //this would probably be "ambigious" error by the compiler
};

最后，我想问题是：如何在SensorThreshold和SensorTrend中实现SensorBase的位，以及每个XGasSensor中的其他位？同时将我的XGasSensor实现设置为SensorThreshold或SensorTrend或两者兼而有之？

编辑：

如果我说当前 SensorThreshold 和 SensorTrend 功能（如下所述）是 SensorBase 类的一部分，上述内容可能更有意义。因此，所有XGasSensors（稍后也将解释）都派生了SensorBase并实现calcCeiling()。这样，所有传感器都会跟踪阈值和趋势，这并不理想（因为并非所有传感器都需要阈值跟踪和趋势跟踪）。这就是为什么我试图将与阈值相关的功能与趋势相关的功能分开。

如果不覆盖XSensor中的calcCeiling()，如果尝试在XSensor上调用此方法，则会出现歧义错误。 但是，你可以调用 你可以从SensorThreshold调用此方法的任一版本，也可以通过限定它来调用此方法SensorTrend。 如果您在XSensor中覆盖calcCeiling()，则对此的调用对于XSensor是明确的 

class CO2Sensor: public SensorThreshold , public SensorTrend
{
public:
    int calcCeiling() override {
        SensorThreshold::calcCeiling(); // this works
        SensorTrend::calcCeiling();  // this also works
    }
};
// by another object.
SensorBase* co2sensor = CreateSensor("CO2"); 
co2sensor->SensorThreshold::calcCeiling(); // non-ambiguous.
co2sensor->SensorTrend::calcCeiling(); // non-ambiguous.
co2sensor->calcCeiling(); // non-ambiguous (calls CO2Sensor::calcCeiling.)

我会重新考虑您的继承模型，因为听起来您正在尝试向传感器添加其他功能，这听起来比多重继承更适合描述为装饰器模式。

class SensorBase
{
    public:
        virtual calcFactor();
        virtual calcCelling();
};
class SensorThreshold : virtual public SensorBase
{
    public:
        calcFactor();
        Virtual calcCelling()
          {ThCeiling()}
    Protected:
          Virtual ThCeiling();
};
class SensorTrend : virtual public SensorBase
{
    public:
        calcFactor();
        Virtual calcCelling()
           {TrCeiling();}
    Protected:
        Virtual TrCeiling();
};
class CO2Sensor: public SensorThreshold , public SensorTrend ;
{
    Protected:
        TrCeiling();
        ThCeiling();
};

我相信你是说 CO2 传感器可以实现阈值或趋势功能，这将在运行时创建此类 CO2 传感器时确定。
因此，我建议一种方法，其中CO2传感器将包含指向基类的指针，该指针可以在构造时进行初始化。

class CO2Sensor {
  private:
    SensorBase *sensorFunctionality;
  public:
    CO2Sensor( SensorBase *functionality);
    returnType calcCeiling() { return functionality->calcCeiling(); }
}

构造函数主体会将functionality参数分配给sensorFunctionality数据成员

如果许多传感器具有这种多功能行为，则可能有一个名为MultifunctionSensor的类，该类执行此调度，然后让所有MultifunctionSensor类都从中派生。

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