模仿`super`关键字：在实例化期间设置`base`类和`derived`类字段

Posted 2023-02-23

【中文标题】模仿`super`关键字：在实例化期间设置`base`类和`derived`类字段

【英文标题】：Mimic `super` keyword: Set `base` class and `derived` class field during instantiation

【发布时间】：2021-03-27 06:34:49

【问题描述】：

考虑以下代码：

#include <iostream>

struct Parent 
  int baseA_ = 0;
  double baseB_ = 0.0;

  Parent() = default;
  virtual ~Parent() = default;

  Parent(int a) : baseA_a 

  Parent(int a, double b) : baseA_a, baseB_b 

  auto set(int a) -> void  baseA_ = a; 

  auto set(int a, double b) -> void 
    baseA_ = a;
    baseB_ = b;
  
;

struct AnotherParent 
  std::string baseA_ = ;

  AnotherParent() = default;
  virtual ~AnotherParent() = default;

  AnotherParent(const std::string &a) : baseA_a 

  auto set(const std::string &a) -> void  baseA_ = a; 
;

// Notice that the `Child` class inherits from T.
template <typename T>
struct Child : public T 
  int derivedA_ = 0;

  Child() = default;
  ~Child() = default;

  Child(int a) : derivedA_a 

  auto super(auto... args) -> Child & 
    T::set(args...);
    return (*this);
  
;

int main() 
  auto c1 = Child<Parent>(23).super(23, 3.5);
  auto c2 = Child<AnotherParent>(243).super("Hello, World!");

  std::cout << "C1 - Base -> A: " << c1.baseA_ << ", B: " << c1.baseB_
            << std::endl;
  std::cout << "C1 - Derived -> A: " << c1.derivedA_ << std::endl;

  std::cout << "C2 - Base -> A: " << c2.baseA_ << std::endl;
  std::cout << "C2 - Derived -> A: " << c2.derivedA_ << std::endl;
  return 0;

编译使用：

g++ -std=c++17 -fconcepts Main.cpp

或

g++ -std=c++14 -fconcepts Main.cpp

我想达到什么目的？

我想在实例化过程中同时初始化子类（继承自模板类类型）和父类字段。我不想将父类对象作为参数传递给构造函数。

优点：

它可用于为任何类型设置super class（我的意思是）数据字段。 如果set() 方法不合适，它会通过生成compiler-error 来提供安全性。 无需重载子类构造函数来设置super class数据字段 （事实上​​，没有人可以重载子类构造函数来匹配任何超类，或者有可能吗？我不确定）。 致电super() 是可选的。

限制：

仅适用于单继承，但可以实现接口。 父类应该有一个set() 方法。

查询：

我实施 super 的方式 - 是一种好的做法吗？ 有什么隐藏的缺点吗​​？ 是否违反任何成语？ 可以使用-fconcepts吗？ 如果好，可以改进吗？比如，我应该实现一些接口以使其更易于维护还是确保set() 方法的可用性。 您有什么意见？

【问题讨论】：

你没有初始化基类，你默认构造它，然后给它赋值。如果性能很重要，那可能是个大问题。

您可以在子类中放置一个模板构造函数，然后转发给基类。此外，当将字符串传递给这样的构造函数时，最好按值获取并将其移动到成员中。

@super 我该怎么做？你能给我看看吗？

你为什么要把 C++ 变成你习惯的其他语言？ C++ 有自己的习惯用法和范式——试图让 C++ 看起来像其他语言只会让其他 C++ 程序员感到困惑。

【参考方案1】：

您可以将 super 方法替换为转发到基类的模板构造函数。

template <typename T>
struct Child : public T 
  int derivedA_ = 0;

  Child() = default;
  ~Child() = default;

  Child(int a) : derivedA_a 

  template <typename... Args>
  Child(int a, Args&&... args) : Tstd::forward<Args>(args)..., derivedA_a 
;

现在你可以像这样使用它了

auto c1 = Child<Parent>(23, 23, 3.5);
auto c2 = Child<AnotherParent>(243, "Hello, World!");
auto c3 = Child<Parent>(23, 42);

编辑：

只是关于AnotherParents 构造函数的注释。由于您通过 const ref 传入 std::string，因此您将始终必须将其复制到成员中。

在这种情况下，最好按值获取参数。在最坏的情况下你仍然会在那里复制一份，但是当我们将一个右值传递给构造函数时，我们会得到一个移动而不是一个副本。

AnotherParent(std::string a) : baseA_std::move(a) 

【讨论】：

转发是什么意思？我不能只将参数传递给基类构造函数吗？

可以，但是转发会保留值类别。这是一种确保临时值得到移动而不是复制的方法。基本上它会尽可能避免额外的副本。

搬家？那有什么作用？

Move 将从一个对象中“窃取”内容并将其移动到另一个对象中，而不是将内容从一个对象复制到另一个对象。因此，如果您可以通过移动而不是复制来侥幸成功（在大多数情况下）。

处理int 时，这并不重要。但是，例如，当您处理std::string 时，移动只是复制指针的值，而副本必须读取整个字符串并将其复制到另一个对象中。