C++：如何强制派生类设置基成员变量？

Posted 2023-02-23

【中文标题】C++：如何强制派生类设置基成员变量？

【英文标题】：C++: How to enforce derived class to set base member variables?

【发布时间】：2013-10-08 23:12:29

【问题描述】：

我有一个带有成员变量的基类（最好是private），我需要强制派生类使用基于其实现的值对其进行初始化；很像纯虚函数。

为了澄清，我想在 Base 中声明一个成员，让派生类对其进行初始化，如果不这样做，则会出现编译器错误。在下面的代码中，我将Base 的默认构造函数声明为protected。然后将Derived的默认构造函数声明为private。

class Base 
private:
    int _size;

protected:
    Base()
    /* pure virtual methods */

public:
    Base(int size) : _size(size) // must enforce derived to call this.
    virtual ~Base()

    /* more pure virtual methods */
;

class Derived : public Base 
private:
    Derived() 
public:
    Derived(int size) : Base(size) 
        //Base::Base(size);
    
;

int main()

    Derived* d1 = new Derived();    // throws an error as needed: 
                                    // "Cannot access private member declared in class 'Derived'"

    Derived* d2 = new Derived;      // throws an error as needed: 
                                    // "Cannot access private member declared in class 'Derived'"

    Derived* d3 = new Derived(5);   // works as needed

    return 0;

上面代码的问题是，如果Derived的另一个定义没有隐藏默认构造函数。我仍然遇到未初始化的Base::_size。

我不知道除了继承之外是否还有其他方法可以解决这个问题，因为我仍然需要派生类来为Base 中声明的几个方法实现它们自己的行为。

任何指针表示赞赏。

【问题讨论】：

Base::Base(size); 这可能不是你认为的那样。如果要调用基类ctor，请使用mem-initializer-list：Derived(int size) : Base(size) /*...*/

好的，谢谢。刚刚编辑了代码。

拥有带参数的构造函数会自动移除默认构造函数。你不需要做一个私人的。

@NeilKirk 是的，但它不强制用户使用参数化 ctor。如果类没有显式定义默认构造函数，则编译器会自动创建它。对吗？

@mbadawi23 如果存在用户声明的 ctor，则将不隐式声明默认 ctor。

【参考方案1】：

在混淆了调用基类ctor和默认ctor之后，也许解决方案就是在Base中没有默认ctor？

class Base 
private:
    int _size;

public:
    // no default ctor
    Base(int size) : _size(size)  // must enforce derived to call this.
    virtual ~Base()

    /* more pure virtual methods */
;

class Derived : public Base 
public:
    // no default ctor
    Derived(int size) : Base(size)
    
    // examplary default ctor:
    //Derived() : Base(42) 
;

int main()

    Derived d1;                   // error: no default ctor
    Derived* d2 = new Derived;    // same, but why use the free store?

    Derived d3(5);                // works as needed
    Derived* d4 = new Derived(5); // same, but why use the free store?

    return 0;

要明确表示没有默认 ctor，可以使用

class Base 
    /* ... */
    Base() = delete;
    /* ... */
;

【参考方案2】：

使用构造函数

类 Base1 受保护： Base1(int forward) thingYouWantToHide = 转发； 私人的： int thingYouWantToHide; ;

class Derived1: public Base1 
public:
    Derived1(): Base1(5) 
;

class Base2 
private:
    int value;
protected:
    Base2() 
        value = calledToGet();
    
    virtual int calledToGet() = 0;

    virtual ~Base2()  //shut compiler warnings up
;

class Derived2: public Base2 
    virtual int calledToGet() 
        return 5;
    
;

int main(int,char**) 
    Derived1 a;
    Derived2 b;
    return 0;

您可能认为 Derived2 会起作用，但请记住，Derived2 直到 Base2 才被构造，所以当 Base2 被构造时 virtual 是一个未定义的引用。

你应该使用第一种情况，类型特征如果它是一个常量（静态常量）或类型的基础。

【讨论】：

我不确定我是否理解正确，使用您的Base2 和Derived2 我收到未解决的Base2::calledToGet() 的链接器错误。自然是因为编译器希望Base2 完整。您能否详细说明您提出的解决方案。