多个继承和接口方法

Multiple inheritance and interface methods

本文关键字：接口 方法 继承      更新时间：2023-10-16

对于我从QGraphicsLineItem、QGraphicsRectItem等继承的几个图形对象。

class CustomLine : public QGraphicsLineItem{};
class CustomRect : public QGraphicsRectItem{};

这些对象被添加到容器中，容器是QGraphicsScene "scene"的自定义子类，用于显示这些项目并与之交互。this->scene->items()返回QGraphicItem的列表：QList<QGraphicsItem* >

我想做的是，每个自定义对象类都具有相同的自定义接口方法，例如setModeX()。然后我可以做一些事情，比如：

Foreach (BaseItem *item, this->scene->items()){
    item->setModeX(...);
}

但我该如何做到这一点呢？如果我制作一个类似的界面

class BaseItem{
    public: setModeX(); [...]
    private: Mode mode_;
}

并继承

class CustomLine : public QGraphicsLineItem, BaseItem {};

因此，虽然场景应该只包含基于BaseItem的项（不确定此任务是否真的需要），但我首先检索它的两个基类之一（即QGraphicsItem）的对象列表，并需要将其强制转换为它的另一个基类BaseItem以使用接口方法。在上面的循环中，我可能无法将CustomLine项强制转换为BaseItem，因为它不知道其他基类。

编辑：

  • 我使用MinGW 4.8 32位（g++）。

  • 我注意到，当我开始foreach循环时，场景中的项目会消失（但看不出原因）

由于scene是一个QGraphicsScene，它只由QGraphicsItems组成。因此，您无法直接将scene迭代为代码中显示的BaseItems。您必须对每个QGraphicsItem进行迭代。您描述了可以向下转换到CustomLine，然后向上转换回BaseItem，但只有当您知道scene中的所有项目都是行时，这才有效。如果scene包含其他类型的项，那么您的技术将要求您迭代每种项，直到找到一个有效的下转换，然后将其强制转换回BaseItem。

QGraphicsItem
                   BaseItem
QGraphicsLineItem   /
                  /
            CustomLine

如果Qt库在QGraphicsItem上使用了虚拟继承，那么您就可以使用一个简单的解决方案。然后，您只需要从BaseItem对QGraphicsItem使用虚拟继承，然后向下转换就可以了。

           QGraphicsItem
            /        
QGraphicsLineItem   BaseItem
                    /
           CustomLineItem

由于Qt不这样做，您可能需要对Qt库进行自定义更改，或者在自己的转换机制中进行代码更改。

假设您不愿意对Qt库本身进行自定义修改，那么一种方法是在Qt的QGraphicsItem和BaseItem之间创建映射。映射可以在BaseItem的构造函数中完成，也可以从BaseItem的析构函数中撤消。为了更有效地撤消映射，还可以创建从BaseItem到QGraphicsItem的链接。

class BaseItem {
    static std::unordered_map<QGraphicsItem *, BaseItem *> map;
    QGraphicsItem *link_;
public:
    BaseItem (QGraphicsItem *q) : link_(q) {
        //...
        map[q] = this;
    }
    virtual ~BaseItem () {
       map.erase(link_);
       //...
    }
    static BaseItem * getBaseItem (QGraphicsItem *q) {
        std::unordered_map<QGraphicsItem *, BaseItem *>::iterator i;
        if ((i = map.find(q)) == map.end()) return NULL;
        return i->second;
    }
    //...
};
//...
std::unordered_map<QGraphicsItem *, BaseItem *> BaseItem::map;

在派生类中，只需将this传递给BaseItem构造函数。

class CustomLine : public QGraphicsLineItem, public BaseItem {
public:
    CustomLine () : BaseItem(this) {
        //...
    };
    //...
};

然后您的循环将使用静态BaseItem::getBaseItem()函数从QGraphicsItem指针转换为BaseItem指针。因此，由于无法在QGraphicsItem和BaseItem之间创建可用的继承关系，因此将它们的关系记录在表中。

QGraphicsItem <-----------------. link
                   BaseItem <--' map
QGraphicsLineItem   /
                  /
            CustomLine

应该可以正常工作，但请记住在基类中声明接口方法是虚拟的，至少如果您想要多态行为的话。

将希望存在于每个派生类中的函数声明为基类中的虚拟函数。基类中定义为虚拟的函数可以提供默认实现，但派生类可以自由覆盖该实现并提供自己的实现。您还可以将该函数声明为"纯虚拟"，这意味着派生类必须为该特定函数提供实现。

在任何一种情况下，当对基类指针指向的实例化对象调用该函数时，它都会注意到基类将该函数声明为虚拟的，并使用虚拟表（vtable）来查找要调用的函数（如基类对函数的定义（如果存在）或函数的派生类版本）。

您的问题似乎受到了一些限制，使其变得更像一个问题。如果您不能控制scene中的底层指针，但您知道这些项中的每一项都继承自BaseItem，那么您可以在for循环中执行强制转换。

例如，使用上面的结构：

Foreach (QGraphicsItem *item, this->scene){
    ((BaseItem*) item)->setModeX(...);
}

当然，这只是在您可以保证场景中的对象是从BaseItem派生的情况下。

CRTP救援：

template <class D> class Base {
  D& m_d;
public:
  Base(D& derived) : m_d(d) { ... }
  ...
};
class CustomLine : public QGraphicsLine, Base<CustomLine> {
  ...
  CustomLine() : Base(*this) { ... }
};
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