c ++如何用组合扩展一个类？

Posted 2023-02-23

【中文标题】c ++如何用组合扩展一个类？

【英文标题】：c++ How to extend a class with composition?

【发布时间】：2014-03-18 04:36:20

【问题描述】：

我最近遇到了以下问题。我有一个 Base 类，它有一个 Base_encapsulated_class。

class Base_class

public:
    Base_class(int int_value, short short_value) :
      m_encapsulated_class(int_value, short_value)
    ;

    ~Base_class(void);

    Base_encapsulated_class  m_encapsulated_class;
;

class Base_encapsulated_class

public:
    Base_encapsulated_class(int int_value, short short_value)
        : m_int(int_value),
        m_short(short_value)
    ;

    ~Base_encapsulated_class(void);

private:
    int m_int;
    short m_short;
;

现在我想同时扩展Base_class 和Base_encapsulated_class 来实现：

class Derived_class : public Base_class

public:
    Derived_class(int int_value, short short_value, bool boolean_value) :
      Base_class(int_value, short_value)
    ;

    ~Derived_class(void)
    ;

    Derived_encapsulated_class m_encapsulated_class;

;

class Derived_encapsulated_class : public Base_encapsulated_class

public:
    Derived_encapsulated_class(int int_value, short short_value, bool boolean_value) :
      Base_encapsulated_class(int_value, short_value),
          m_bool(boolean_value)
    
    

    ~Derived_encapsulated_class(void)
    
    

private:
    bool m_bool;
;

这种方法在派生类对象中为我提供了两个m_encapsulated_class 实例，这在 c++ 中显然是合法的（我有点惊讶）。

但这不是我想要的。我希望派生类中有一个 m_encapsulated_class 成员。那么是否可以在基类中扩展复合成员呢？

【问题讨论】：

C++ 中不能有“虚拟变量”——只有虚拟函数。

那么您如何实现这些目标呢？我猜想通过 ctor 传递子组件并将其排序为指针或引用？

我不是 OO 设计模式方面的专家，但这里有一些想法。 Base 可以有一个指向 Base_encapsulated_class 的智能指针，并且 Derived 必须在构造函数调用中向 Base 发送一个标志，以告诉它要构造哪种对象。不过，您可能会遇到隐私和封装问题，因为 Base 和 Derived 看不到 Base_encapsulated 等的非公共成员。或者，template<typename T = Base_encapsulated_class> class Base ... T m_encapsulated_class; ...; 然后在 Derived 中，Derived(): Base<Derived_encapsulated_class>()

【参考方案1】：

您可以使用虚拟 getter 来强制成员继承：

class Base_class

public:
    Base_class(int int_value, short short_value) :
      m_encapsulated_class(int_value, short_value)
    ;

protected:
    virtual Base_encapsulated_class Get_encapsulated_class() /* = 0 if you want to enforce encapsulated derivation */
    
       return m_encapsulated_class;
    


private:
    Base_encapsulated_class  m_encapsulated_class;
;


class Derived_class : public Base_class

public:
    Derived_class(int int_value, short short_value, bool boolean_value) :
      Base_class(int_value, short_value)
    ;

    ~Derived_class(void)
    ;

protected:
    virtual Base_encapsulated_class Get_encapsulated_class() 
    
       return m_derived_encapsulated_class;
    

private:

    Derived_encapsulated_class m_derived_encapsulated_class;

;

【讨论】：

你真的应该返回指向Base_encapsulated_class的指针或引用以避免切片

你是对的。我没有使用它来避免混淆，但是如果 OP 想在 xxx_encapsulated_class 对象上使用有状态的方法，则必须有某种引用。

将封装类设为私有的加分项 - 仅此一项就会增加可维护性，因为很明显派生类看不到私有变量。