从模板类覆盖纯虚函数

Question

我搜索了堆栈溢出，但没有找到可以准确回答我的问题的内容。我有一个只包含纯虚函数的接口类，我希望由派生自该类的类来实现这些纯虚函数。

我有一个接口，我将调用 BaseInterface，它定义了我希望在派生自该接口的所有类中覆盖的函数。在这个例子中，假设只有一个名为 toImplement 的纯虚函数。我创建了一个名为 Base 的类，它继承自 BaseInterface，并为继承的纯虚函数添加了一些功能。 Base 仍然是一个抽象类，因为它没有实现 BaseInterface 中的功能。

我有几个派生自 Base 的类，它们都受益于 Base 的通用功能，但指定了在运行 toImplement 时会发生什么他们的实例。这些类都应该是具体的并且满足 BaseInterface 设置的所有要求。下面我定义了一个名为Derived的类。

当 BaseInterface 和 Base 没有模板化时，所有这些都可以正常工作。代码编译并运行良好，无需在 Base 中定义 (1.) 或实现 (2.) toImplement。

但是我希望 toImplement 使用不同的类型。据我了解，在模板类中拥有纯虚函数是可以的。我在某些类型 T 上模板 BaseInterface 和 Base。当我没有在 Base 中定义 toImplement 时 (1. )，我无法编译，因为 Base 不知道在 tryUsingImplemented 中使用哪个 toImplement。如果我现在将定义添加到 Base，代码会预编译，但链接器找不到 Base::toImplement 的实现。最后，如果我在 Base（1. 和 2.）中定义和实现 toImplement，代码就会编译。

我不喜欢这个，因为我在 Base 中有一个 toImplement 的虚拟实现，我从不希望这个实现运行。此外，由于 Base 实现了 toImplement，因此不再需要 Derived 来实现它。这使得 BaseInterface 在我看来毫无用处。

谁能告诉我如何在 Derived 中强制实施 toImplement，而不必先在 Base 中实施有可能吗？

template <typename T>
class BaseInterface {
   virtual void toImplement(T & t) = 0;
};


template <typename T>
class Base : public BaseInterface<T> {
bool m_useImplemented;

public:
   explicit Base(bool useImplemented) : m_usedImplemented(useImplemented) {}

   void tryUsingImplemented(T & t) {
      if (m_useImplemented)
         toImplement(t);
   }  

protected:
   // 1: Defining toImplement pure virtual function in Base
   virtual void toImplement(T & t);
};

// 2. Implementing a version of toImplement in Base which does nothing
template <typename T>
inline void Base<T>::toImplement(T & t) {
   // do nothing
}

class Derived : public Base<int> {
public:
   explicit Derived(bool useImplemented) : Base<int>(useImplemented) {}

protected:
   // 3. implementing toImplement in Derived 
   void toImplement(T & t) {
      std::cout << "Doing stuff for Derived" << std::endl;
   }  

};

Answer 1

如果您提供编译器错误消息以供将来参考，将会很有帮助。

但是，在这种情况下，我知道。您的代码中有两个错误：

1. toImplement 在 BaseInterface 中是私有的。
2. tryUsingImplemented 中的查找不会在基类中查找。您正面临lookup in dependent bases 问题。要修复它，请写this->toImplement(t)。

Answer 2

如果您打算从派生类调用它，您需要在BaseInterface 中将toImplement 声明为protected。我已经从派生类中删除了所有覆盖方法，并将Derived::toImplement的参数类型替换为int，并且编译正常。后者是必须的，因为Derived不是模板，所以需要使用传递给Base的模板参数。

  #include <iostream>

  template <typename T>
  class BaseInterface {
  protected:
     virtual void toImplement(T & t) = 0;
  };


  template <typename T>
  class Base : public BaseInterface<T> {
  bool m_useImplemented;

  public:
     explicit Base(bool useImplemented) : m_useImplemented(useImplemented) {}

     void tryUsingImplemented(T & t) {
        if (m_useImplemented)
           toImplement(t);
     }  
  };

  class Derived : public Base<int> {
  public:
     explicit Derived(bool useImplemented) : Base<int>(useImplemented) {}

  protected:
     // 3. implementing toImplement in Derived 
     void toImplement(int & t) {
        std::cout << "Doing stuff for Derived" << std::endl;
     }  

  };