C ++使派生类只能从工厂/基类实例化

Posted 2023-03-31

【中文标题】C ++使派生类只能从工厂/基类实例化

【英文标题】：C++ Make derived class instantiable only from factory / base class

【发布时间】：2021-11-27 18:27:02

【问题描述】：

我正在建模类来表示具有子模块的模块等等。我使每个子模块都从基类（模块）派生。

但现在我想让除了某些特定方法（如工厂模式）之外的任何地方都无法创建子模块 - 以便为子模块提供一些配置。见代码：

class Module

    public:
        template<typename T, typename... Args>
        std::shared_ptr<T> addSubModule(Args&&... args)
        
            std::shared_ptr<T> module = std::make_shared<T>(args...);

            children.emplace_back(module);
            module->parent = this;

            return module;
        

    protected:
        Module* parent = this;
        std::vector<std::shared_ptr<Module>> children;
;


class SomeSubModule : public Module

    public:
        SomeSubModule(int param1, int param2)
        
            // ... some init
        
;


void Usage()

    Module rootModule;

    rootModule.addSubModule<SomeSubModule>(1, 2);   // <-- Way 1) This is what I want
    SomeSubModule sub(1, 2);                        // <-- Way 2) This also works, but I want to prevent it

我想让“方式 1”成为唯一的方式（这样我就可以在 addSubModule 中执行一些初始化操作，例如将新创建的模块添加到子向量中，初始化父指针等）。 我写它的方式，“方式 2”仍然是可能的，我不想要它。

【参考方案1】：

一般来说，当我们想要控制一个类的构造时（比如说，它只使用智能指针分配堆，从不声明为本地值），您可以通过不公开构造函数来做到这一点！

构造函数应该是非公开的，并且只能由应该使用它的其他代码访问。简单的方法是使用friend。在 Boost 中，您可以找到更复杂的方法，例如声明另一种类型作为访问路径，这对于处理大量子模块非常方便。

【讨论】：

类似 class Module class submodule...; ; 这样的东西在 C++ 中会是一个好的设计模式吗？

使submodule 成为Module 的成员会使使用所需的语法变得很尴尬。组织名称与问题和解决方案无关，所以也许你认为这是在做某事......？

@JDługosz 所以你的意思是，每个子模块类都必须将其构造函数设为私有/受保护，然后将Module 声明为他们的朋友。这是一种可能性。问题是保护留给子模块的作者，并受制于他对这种必要性的了解。您可以将Module 视为其他人将使用的框架/库。我一直在寻找一些优雅的解决方案，这种“保护”会自动施加，例如通过继承Module。

你能指出 Boost 的特殊情况吗？也许我可以看看他们是如何实现的。

正确的解决方案（+1），但可以用一个例子来演示。也许是一个快速的 hack，可以演示您使用工厂函数描述的内容。