使用模板无法按预期工作进行继承和强制转换

Inheritance and casting with templates not working as expected

本文关键字：继承 转换 工作      更新时间：2023-10-16

我一直在玩模板和继承，但是在对基类执行强制转换时，使用带有模板参数的虚函数成员有些奇怪。它们似乎使用"直接继承"起作用，但如果我稍后"推迟"继承，则不行。

一些代码来说明：

示例 [1]

struct CastExBase
  {
  virtual void f() {}
  };
template<class RT>
struct CastExA : CastExBase
  {
  void f() {std::cout << "CastExA" << std::endl;}
  virtual void g() {std::cout << "g - A" << std::endl;}
  virtual RT h() {std::cout << "h - A" << std::endl;}
  };
struct CastExB
  {
  void execF() {std::cout << "CastExB" << std::endl;}
  void g() {std::cout << "g - B" << std::endl;}
  int h() {std::cout << "h - B" << std::endl;}
  };
struct CastExC :
    public CastExA<int>,
    protected CastExB
  {
  void f() override
    {
    (static_cast<CastExB*>(this))->execF();
    }
  void g() override
    {
    (static_cast<CastExB*>(this))->g();
    }
  };

测试用例：

  CastExBase* a2 = new CastExC();
  CastExA<int>* a3 = (CastExA<int>*) a2;
  a3->g(); // This prints g - B as expected
  a3->h(); // This prints h - A ... why???

为什么 a3->h（） 不打印 h - B？

我还尝试了另一个直接从基类继承的测试，在这种情况下它可以正常工作。

示例 [2]

struct CastExDBase
      {
      };
    template<class T>
    struct CastExD : CastExDBase
      {
      virtual T f() {std::cout << "CastExD" << std::endl;}
      };
    struct CastExE : CastExD<int>
      {
      int f() {std::cout << "CastExE" << std::endl;}
      };

测试用例：

  CastExDBase* d1 = new CastExE();
  CastExD<int>* d2 = (CastExD<int>*) d1;
  d2->f(); // This prints CastExE as expected

这与UB有关吗？

即使CastExC同时继承了CastExA<int>和CstExB，CstExB中h()的定义也不会覆盖CastExA<int>中h()的"定义"，因为CastExA<int>和CstExB是不相关的。如果您尝试这样做：

CastExBase* a2 = new CastExC();
CastExC* a3 = (CastExC*) a2;
a3->h();

您将收到一个模棱两可的h()请求。如果要重载，则需要手动执行此操作：

struct CastExC: protected CastExB, public CastExA<int> {
    virtual int h() override { return CastExB::h(); }
};

CastExC 中没有h()。也许这就是原因。

注意：CastExA和CastExB不相关。

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