1

假设我有一些类架构(类的数量在开发过程中不断增加),每个类都继承自 N 个具有相同基本接口的类。创建将迭代继承的基函数(在基类或派生类中)的最佳方法是什么(如果可能)?

目标:避免开发人员的错误,确保我们不会忘记从所有继承中调用所有基本函数,并使代码更清晰易读和易于理解。

请参阅更新状态的编辑说明

简短的例子:

class shared_base {
public:
    virtual void func() = 0;
}

class base_1 : virtual public shared_base {
public:
    void func() override {}
}

class base_2 : virtual public shared_base {
public:
    void func() override {}
}

class target : virtual public base_1, virtual public base_2 {
public:
    void func() override {
        // Instead of:
        base_1::func();
        base_2::func();
        // ... My func() implementation
        /*
        ~~TODO~~
        for_each(std::begin(inheritances), std::end(inheritances), [](auto& inheritance) -> void { inheritance::func(); })
        ~~TODO~~
        */
    }
}

更具描述性和实用性的示例:

class base {
public:
    virtual void func() = 0;
    /*...Some interface (pure virtual) functions...*/
}

class base_core : virtual public base {
public:
    void func() override {}
    /*...Some base implementations for the rest...*/

protected:
    template <typename FuncT>
    virtual void iterate_over_base_core_inheritances(FuncT function_to_apply) {
        /*~~TODO~~*/
    }
}

template <class Decorator = base_core, typename = typename std::enable_if<std::is_base_of<base_core, Decorator>::value>::type>
class core_1 : virtual public Decorator {
public:
    void func() override {
        // Will iterate (once) over Decorator
        /*iterate_over_base_core_inheritances([](core_base*) -> void {
            // Implementation
        });*/
        // Instead of:
        Decorator::func();
    }
    /*More functions implementations*/
}

template <class Decorator = base_core, typename = typename std::enable_if<std::is_base_of<base_core, Decorator>::value>::type>
class core_2 : virtual public core_1<>, virtual public Decorator {
public:
    void func() override {
        // Will iterate (twice) over core_1 and Decorator
        /*iterate_over_base_core_inheritances([](core_base*) -> void {
            // Implementation
        });*/
        // Instead of:
        Decorator::func();
        core_1::func();
        //... Self func() implementation
    }
    /*More functions implementations*/

protected:
    // If it's not possible doing it in the upper hierarchy level is it possible do it here?
    template <typename FuncT>
    void iterate_over_base_core_inheritances(FuncT function_to_apply) override {
        /*~~TODO~~*/
    }
}

一些事情要知道:

  • 我正在使用 Linux 64x 平台(Ubuntu 16.04)——如果答案很重要的话。
  • 这段代码背后的想法是创建一种易于扩展和理解的 Decorator DP,并使开发人员能够使用protected基类的功能/属性。

一个实际的例子(供我实际使用)可以在这个 commit中找到。

编辑:

感谢@RaymondChen,我得到了一个可行的解决方案,(到目前为止)只有一个小问题:每次我想使用以这种方式实现的类时,我都需要core_base在它的模板参数列表中指定该类(之前-我正在使用默认类型参数)。我正在寻找解决此问题的方法。
目前的解决方案:

template <class ...Decorators>
class core_2 : virtual public Decorators... {
public:
    static_assert((std::is_base_of<base_core, Decorators>::value && ...), "All decorators must inherit from base_core class.");

    void func() override {
        (Decorators::func(), ...);
        //... Self func() implementation
    }
    /*More functions implementations*/
}

创建实例示例:
当前:
std::shared_ptr<base> base = std::make_shared<core_2<core_1<base_core>, core_3<base_core>>>();
期望:在此提交中可以找到
std::shared_ptr<base> base = std::make_shared<core_2<core_1<>, core_3<>>>();

一个实际示例(供我实际使用) 。

4

1 回答 1

0

感谢@RaymondChen,我通过以下解决方案非常接近我的原始目标[请参阅底部的更新部分]:

template <class ...Decorators>
class core_2 : virtual public Decorators... {
public:
    static_assert((std::is_base_of<base_core, Decorators>::value && ...), "All decorators must inherit from base_core class.");

    void func() override {
        (Decorators::func(), ...);
        //... Self func() implementation
    }
    /*More functions implementations*/
}

解释:

使用参数包我们可以创建一个我们继承自的类的“列表”,并且使用折叠表达式 [c++17] 我们可以在几行代码中实现它。

优点与我最初的想法相比:

  • 对象创建线现在更加清晰和合乎逻辑:
    之前:
    std::shared_ptr<base> base = std::make_shared<core_2<core_1<core_3<>>>>();
    之后:
    std::shared_ptr<base> base = std::make_shared<core_2<core_1<base_core>, core_3<base_core>>>();
    因为 core_1 和 core_3 是独立的,但 core_2 正在使用它们。
  • 基类/派生类中不需要新函数,它只适合目标行(例如在is_equal本文中未提及的函数中)。

丢失的功能:

  • is_base_of(用static_assert&解决)的模板验证fold expressions
  • 如果尚无法指定继承,则默认继承(仍在尝试解决)。
    当前:
    std::shared_ptr<base> base = std::make_shared<core_2<core_1<base_core>, core_3<base_core>>>();
    期望:
    std::shared_ptr<base> base = std::make_shared<core_2<core_1<>, core_3<>>>();

更新

经过大量研究和尝试,我想出了以下解决方案(也通过 C++20concepts功能进行了改进):

template <class T>
        concept Decorator = std::is_base_of_v<base_core, T>;

class empty_inheritance {};

template<typename Base = base_core, typename ...Decorators>
struct base_if_not_exists {
    static constexpr bool value = sizeof...(Decorators);
    using type = typename std::conditional<value, empty_inheritance, Base>::type;
};

template <Decorator ...Decorators>
class core_2 : virtual public base_if_not_exists<base_core, Decorators...>::type, virtual public Decorators... {
public:
    void func() override {
        if constexpr (!base_if_not_exists<base_core, Decorators...>::value) {
            base_core::func();
        }
        (Decorators::func(), ...);
        //... Self func() implementation
    }
    /*More functions implementations*/
}

没有功能丢失:)

于 2020-05-30T15:22:00.523 回答