如何检测和断言特定类的虚拟继承？

Posted 2023-02-23

【中文标题】如何检测和断言特定类的虚拟继承？

【英文标题】：How to detect and assert virtual inheritance for a specific class?

【发布时间】：2011-12-19 09:45:12

【问题描述】：

我有一个实现引用计数的 C++ 类，我希望这个类的所有用户只虚拟地从这个类继承，这样任何对象都不会有多个引用计数器。

我想通过某种方式在编译时或至少在运行时声明此要求。

有没有办法做到这一点？

【参考方案1】：

这样的？

struct RefCounter 
    template <typename T>
    RefCounter(T *) 
        BOOST_STATIC_ASSERT(boost::is_virtual_base_of<RefCounter, T>);
    
;

struct GoodClass : virtual RefCounter 
    GoodClass() : RefCounter(this) 
;

struct BadClass : RefCounter 
    BadClass() : RefCounter(this) 
;

很遗憾，需要将this 传递给构造函数来捕获派生类型。当然，一个故意迟钝的用户可以通过传递 this 以外的其他内容来颠覆它。

【讨论】：

您可以使用 CRTP 代替 this，但我认为您的解决方案更好。

@sbi：我考虑过，但是RefCounter<Derived> 和RefCounter<DoublyDerived> 将是不同的类，因此即使它们是虚拟的，您仍然可以得到多个 refcounter 基类子对象。跨度>

如果一个类从两个基类继承，一个基类从RefCounter 虚拟继承而另一个非虚拟继承，这会起作用吗？

@sharptooth：“其他”类应该触发断言，因此您甚至不会达到从它们两者继承的类的程度。

这个解决方案看起来很棒，除了一件事 - 它需要实际更改已经从 RefCounter 继承的每个类，而且工作量很大。

【参考方案2】：

我认为包装类是最简单的选择。与其直接从 RefCounter 继承，不如创建一个中间类。

struct RefCounterVirtPrivate_

    int count;

    RefCounterVirt()
        : count( 0 )
     
;

struct RefCounter : public virtual RefCounterVirtPrivate_

;

struct A : public RefCounter  ;
struct B : public RefCounter  ;
struct C : public A, public B  ;

那么一切都可以从RefCounter继承，而无需关心虚拟继承。您甚至不必更改任何现有代码——RefCounter 本身的虚拟继承应该是无害的。

这当然不能保证人们不会直接从RefCounterVirtPrivate_ 继承，但这就是为什么我给它起了一个明显的名字。不小心这样做比忘记 virtual 关键字更难。

【参考方案3】：

这应该是可能的，但请考虑其中的含义：您正在设置该对象需要在其引用计数器达到零时立即自毁的策略。

根据您的应用程序，您可能希望将调用 delete this; 的确切时间留给对象的实现，即在基类中只有 add_ref() 和 release() 抽象函数（这使得具体实现显示在所有接口 vtable 中，并带有适当的 thunking），并将维护引用计数的负担放在具体类上。

【讨论】：

实际上这个类在任何时候都在做delete this，所以我可以在addref()/release()中进行检查。所以这个诡计是受欢迎的。