在 C++ 中创建派生抽象类的实例

Posted 2023-02-23

【中文标题】在 C++ 中创建派生抽象类的实例

【英文标题】：Create instance of derived abstract class in c++

【发布时间】：2015-07-10 14:22:03

【问题描述】：

我遇到了这个问题，不知道怎么解决。

假设我有这些基类：

class ValueBase

    private:
    int base_value;

    public:
    int GetValue();
    void SetValue(int val);
    virtual ValueBase* Meet(ValueBase* const a, ValueBase* const b) = 0;


class NodeBase

    private:
    ValueBase* base_nodeValue;

    public:
    bool AddValue(int val);

和派生类：

class Value : public ValueBase

    public:
    Value* Meet(ValueBase* a, ValueBase* b) override;

有没有办法在类NodeBase 中的方法AddValue 中创建类Value 的实例？我知道我可能应该将AddValue 设为纯虚拟并在NodeBase 的派生类中实现它，但是如果没有这个选项，是否有可能做到这一点？我可以使用例如模板方法或者可能是 Value 中将构造该对象的方法的回调？还是这样做太邪恶了？

编辑： 我无权访问 NodeBase 类中的派生类 Value

【问题讨论】：

bool AddValue(int val) base_nodeValue = new Value; 繁荣，完成。

对，我错过了一次，请查看编辑。

你不能转发声明Value，或者包含正确的标题以便在NodeBase中使用它吗？

@JonathanPotter 将此作为答案，以便可以接受

问题的标题是错误的和误导性的，它暗示你想创建一个抽象类的实例，这当然是不可能的。您想创建一个派生类的实例的事实 from 一个抽象类是无关紧要的，你可以说“创建派生类的实例”，因为这就是你想要做的，它不会基础是否抽象的区别。

【参考方案1】：

添加创建成员函数：

class ValueBase

public:
    virtual ValueBase * create() = 0;
    // ...
;

那么在NodeBase你可以使用base_nodeValue->create()。

派生类实现它：

class Value : public ValueBase

    Value * create() override  return new Value; 
;

这种模式更常见的形式是 clone 函数，但它不会生成相同类型的默认构造对象，而是 copy：

Derived * clone() override  return new Derived(*this); 

【讨论】：

这并不能解决任何问题。使用这种方法，您需要正确派生类型的对象才能创建正确派生类型的对象。 OP 显然想要创建一个但还没有一个。

@KerrekSB，当我阅读问题时，它可能是 NULL 或其他什么

@JSF，我认为这根本不是“明显”的情况。 OP 说“可能是对 Value 中方法的回调”，这强烈表明拥有一个可以调用该方法的对象是一个有效的考虑因素。

【参考方案2】：

我看不到不改变类定义的方法。但是，有许多方法涉及更改类定义，具体取决于“允许”使用的内容。

A.将 AddValue() 模板化为它应该创建的对象类型：

 class NodeBase
 
    private:
    ValueBase* base_nodeValue;

    public:
    template<class ValueType>
    bool AddValue(int val)  base_nodeValue = new ValueType; 
 

 ...
 // other code that has access to Value
 node.AddValue<Value>(10);

B.创建创建Value的函数（如果需要，将任何参数转发给构造函数) and pass it as an argument toAddValue`：

 // might need to adapt syntax
 class NodeBase
 
    private:
    ValueBase* base_nodeValue;

    public:
    bool AddValue(int val, ValueBase* (*creator)())  base_nodeValue = (*creator)(); 
 

 ...
 // other code that has access to Value
 ValueBase* valueCreator()  return new Value; 
 ...
 node.AddValue(10, valueCreator);

（也可以在这里使用仿函数或 lambda）

C.您可以在ValueBase 中创建一个返回Value* 的函数。

class ValueBase

    public:
    static ValueBase* createValue();
;

class NodeBase

    private:
    ValueBase* base_nodeValue;

    public:
    bool AddValue(int val)  base_nodeValue = ValueBase::createValue(); 
;

// in a separate cpp
ValueBase* ValueBase::createValue()  return new Value; 

这实际上类似于工厂方法：您可以让createValue() 接受一个参数并根据它创建不同的ValueBases。让ValueBase 存储一些指向创建函数的指针，您可以让它根本不知道Value，只需在其他地方初始化该指针，就像您可以在基类的工厂表中注册一个子类一样。

【讨论】：

谢谢你，对我来说真的很棒的答案 :) 我最终使用了模板方法，并且使用了一些 static_assert 效果很好