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在某些情况下，您希望使用一个类作为接口的实现，但您不能修改代码或封装这个类（例如，从它派生）。在其他情况下，您可能希望抢占这种情况。// 让我们假设以下示例，我们有以下“密封”类，其中我们无法更改代码：

class my_sealed_class;
class my_lock 
{
    friend class my_sealed_class;
    my_lock() {}
    my_lock(my_lock const&) {}
};

class my_sealed_class : virtual my_lock
{
private:
    int x;

public:
    void set_x(int val) { x = val; }
    int  get_x() const  { return x; }
};

基本上有两种设计模式可供您选择： 1.) 作为接口的成员对象实现。

template<class implementation>
class my_interface0
{
private:
    implementation m_impl;

public:
    void set_x(int val) { m_impl.set_x(val); }
    int  get_x() const  { return m_impl.get_x(); }
};

由于 C++03 模板的功能，这是非常类型安全的。许多编译器将内联“实现”的实际调用的成员函数 - 不幸的是，不是每个编译器。在某些情况下，我们必须处理不必要的调用。

2.) 使用 CRTP 模式而不从基础派生。

template<class derived>
class my_interface1
{
public:
    void set_x(int val) { reinterpret_cast<derived*>(this)->set_x(val); }
    int  get_x() const  { return reinterpret_cast<derived const*>(this)->get_x(); }
};

是的，我知道：这不是使用 CRTP 模式的正常方式。通常我们会这样定义：

template<class derived> class base { void foo() { static_cast<derived*>(this)->foo(); } };
class derived : base<derived>      { void foo() {} };

不幸的是，我们不能这样做。请记住，我们不能更改实现类的代码。让我们考虑一下在我的 CRTP 模式版本中使用 my_interface1 到底会发生什么。在编程语言 C++03 的理论中，将派生类指针强制转换为他的基类之一是安全的。另一方面，在相反的方向（从基础到派生）或完全不同的类型进行转换是不安全的。不能保证内存对象已为基类和派生类保留了所需的字节数。但是，实际上，这不属于这个示例，因为我们的接口不包含任何成员。因此，它的大小是 0 字节（请注意 operator new 确实分配了至少 1 字节，即使类为空时也是如此）。在这种情况下，它' s - 实际上 - 将任何类型指针转换为 'my_interface1 指针是安全的。决定性的优势是，几乎每个编译器都会内联对实际调用的成员函数的调用。

int main()
{
    // Not even worth to mention: That's safe.
    my_sealed_class msc;
    msc.set_x(1);

    // Safe, because 'my_interface0' instantiates 'my_sealed_class'.
    my_interface0<my_sealed_class> mi0;
    mi0.set_x(2);

    // Absolutely unsafe, because 'my_interface1' will access memory which wasn't allocated by it.
    my_interface1<my_sealed_class> mi1;
    mi1.set_x(3);

    // Safe, because 'my_interface1*' references an my_sealed_class object.
    my_interface1<my_sealed_class>* pmi1 = reinterpret_cast<my_interface1<my_sealed_class>*>(&msc);
    pmi1->set_x(4);

    return 0;
}

那么，您认为最佳实践是什么？此致。

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2 回答 2

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在我看来，选项二既具有未定义的行为，又违反了严格的别名规则，这很可能会禁用某些优化或破坏您的代码。此外，任何进入并阅读代码的人几乎肯定会对它的工作方式感到非常困惑。

第一个示例是有效代码，这是大多数程序员都能理解的标准模式，几乎任何编译器都应该内联。我肯定会推荐这种方法。即使在编译器无法内联传递调用的奇怪世界中，只有当分析显示额外调用是一个重大瓶颈时，我才会考虑使用其他方法来提高性能。

编辑：回答原始问题的最后一个问题：使用选项 2 而不是选项 1永远不是最佳实践。如果选项 1 存在性能问题，可能有比未定义行为更好的方法来解决这些问题。

于 2011-05-18T15:22:01.303 回答
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因此，如果我理解，您不能使用继承（派生自my_sealed_class），因为它的方法未声明为虚拟的，并且您无法更改它。您是否尝试过私有继承？

在这种情况下，我会使用选项 (1) 组合，因为它更简单、更易于阅读，并且编译器对其进行了很好的优化。我也认为它是 STL 所做的。

(2) 只是看起来更快，那些重新解释的转换不会那么容易优化并且代码有点难以阅读。

于 2011-04-19T21:01:46.053 回答