抽象基类中初始化const成员变量的常用解决方案

Posted 2023-02-23

【中文标题】抽象基类中初始化const成员变量的常用解决方案

【英文标题】：Common solution for initializing const member variable in abstract base class

【发布时间】：2020-09-26 15:06:15

【问题描述】：

鉴于以下情况

class Base

public:
    Base(double par1, double par2)
        :
        par1_(par1),
        par2_(par2)
        

    const double value_;

protected:
    const double par1_, par2_;
    virtual double Calc_Value() = 0;
;


class Derived_A : public Base

public:
    Derived_A(double par1, double par2)
        :
        Base(par1, par2)
        
  
protected:
    double Calc_Value()
        
            // <code to calc value with par1_ and par2_>
        
;


class Derived_B : public Base

public:
    Derived_B(double par1, double par2, double par3)
        :
        Base(par1, par2),
        par3_(par3)
        

    const double par3_;

protected:
    double Calc_Value()
        
            // <code to calc value with par1_, par2_ and par3_>
        
;

int main()

    std::vector<Base*> my_vector;
    // do stuff using polymorphism

这一直困扰着我一段时间。在创建Derived_A 或Derived_B 的对象时，我想用Calc_Value() 初始化value_。我知道只有Base 可以初始化它的 const 成员。现在，我的类对象主要是某种容器，它们在创建时计算必要的值。所以它们应该是只读的。 我知道我可以使 value_ 不是 const，但这会使它变得可变。我在互联网上找到的大多数解决方案只是在Base 中创建一个额外的构造函数，但是我必须在基类中声明par3_，这意味着，每次有一个derived_A 对象时，它都会有一个@987654331 @ 成员变量，而从未使用过它。另外，假设我想要更多具有不同Calc_Value() 函数的派生类，那么我是否需要为每个额外的子类声明一个构造函数？到目前为止，我已经通过将Calc_Value() 函数设为public 解决了这个问题，因此不需要public const 成员变量。但是在通过函数访问对象时，我认为圆括号会降低可读性，这就是为什么我希望在Base 中有一个 const 成员变量。

这个问题有通用的解决方案吗？

【问题讨论】：

如果是const，则必须在构造函数初始化列表中进行初始化。

如果value_的值只有派生类知道，为什么它是基类的成员？例如，您可以在 Base 中有一个纯虚拟 getValue 函数，并让派生类提供值。

请注意，要正确使用多态性，您需要在基类中定义一个虚拟析构函数。

@super value_ of base 需要包含计算值，否则myvector[idx]->value_ 将不起作用或您的意思是什么？另外，您的意思是像Calc_Value() 这样的纯虚函数，但是是公开的？我这样做了，但我认为圆括号会降低可读性，这就是为什么我想要一个 const 成员。我只是想知道是否有我不知道的解决方案。我不是经验丰富的程序员。

@anastaciu 感谢 cmets！我想，我想做的事情是不可能的。是的，我忘记了示例中的析构函数。

【参考方案1】：

您可以在您的基类中有一个const double&，并将双精度值存储在您的派生类中。像这样。

#include <iostream>

struct Foo 
    Foo(const double& ref) : value(ref) 
    const double& value;
;

struct Bar : Foo 
    Bar(const double p1, const double p2) : Foo (value), value(p1 + p2) 

    private:
    double value;
;

int main() 
    Bar b(5, 3);

    Foo* f = &b;

    std::cout << f->value;

这里Bar 允许修改value，但由于Base 有一个const ref，你不能使用引用修改值。

如果您还需要将Bar::value 设为const，则需要在构造函数初始化程序列表中对其进行初始化。如果您还需要一个函数来计算该值，则它不能是成员函数，因为在构造对象之前您不能调用成员函数。

在这种情况下，您可以将Calc_value 设为静态成员函数，并从Bar 的构造函数传递它所需的参数

struct Bar : Foo 
    Bar(const double p1, const double p2) : Foo (value), value(Calc_value(p1, p2)) 

    private:
    static double Calc_value(const double p1, const double p2) 
        return p1 + p2;
    
    double value;
;

看起来你只是为了避免此时写()而让你的代码有点过于复杂。