如何在 C++ 中对某些数据结构进行超类化？

Question

我有一个包含 100 个数据结构的 C 头文件。我想创建一个每个数据结构都继承自的超类。怎么做？我应该解析头文件吗？反射？

因为每个 C 数据结构都是公共类，所以我可以创建一个超类，然后……然后呢？我不应该手动进入并显式地使每个结构都从超类继承？

Answer 1

C/C++ 中没有反射，C++ 中也没有其他类的基类，所以这不是一件容易的事。您可以按照您的建议手动使您从超类继承的每个类，或者您可以创建一个基类，然后为每个数据结构创建一个新结构，该结构继承它的具体数据结构和基类。 例如http://liveworkspace.org/code/7e06e0374ef41bc4aeeafd55ae143527 或http://liveworkspace.org/code/7e06e0374ef41bc4aeeafd55ae143527。
我认为手动使每个结构从 C 头文件中的基类继承会更有效。

Answer 2

我从未听说过使用继承的结构——这可能是某处的标准做法，但所有继承的例子都使用了类——将结构更改为类是否会造成困难？这可能会令人困惑，因为当我看到一个结构时，我倾向于认为是“C”。

您还确定通过继承，您仍然需要 100 个结构或类吗？如果它们确实没有重复数据，那没关系，但如果有重复字段，最好让它们相互继承以删除重复字段。

Answer 3

对于您的特定用例，我将保留 C 代码原样，并利用 C 代码在 C++ 中创建您需要的任何解决方案。例如，您可以创建一个并行层次结构，其基础定义包括 serialize() 和 deserialize() 的接口以及存储 C 结构之一并实现该特定类型的序列化的每个派生类型。

您也可以完全从外部解决这个问题，方法是提供为每个 C 结构定义的模板化 serialize/deserialize 函数...继承是 C++ 中最常被滥用的特性之一。

最佳解决方案将取决于您打算如何使用代码，但我会避免重写 C 代码（即编写编辑器以将 C 标头重写为 C++ 解决方案），因为这将有效地从 C 库中分支出来如果您需要在 C 端扩展它，您将需要维护两个单独的分支。

Answer 4

如果你有一堆结构体：

显而易见的答案是巧妙地使用搜索和替换来使它们继承自新的基类。它无法访问结构的成员，但您可以将指向它们的指针全部存储在容器中

struct base {
    int dostuff() const {std::cout << "thing";}
};
struct thing1 : public base {
    int size;
};
//otherstructs inheriting from base
int main() {
    std::vector<std::unique_ptr<base>> objects;
    objects.push_back(std::unique_ptr<base>(new thing1()));
    objects[1].dostuff();
}

如果制作基类太难了，您可以尝试通过 wrapper 类添加函数。您将无法将指向它们的指针存储在容器中，但它们可以访问成员，只要结构具有相似的成员。

struct thing1 {
    int size;
};
//other unchanged structs
template<class mystruct>
struct wrapper : mystruct {
    int getsize() {return mystruct.size;}
};

int main() {
     wrapper<thing1> mything1;
     std::cout << mything1.size << mything1.getsize();
}

或者，如果您只是添加方法，请将它们设为单独的函数：

struct thing1 {
    int size;
};
//other unchanged structs
template<class T>
int getsize(const T& obj) {return obj.size;}

int main() {
     thing1 mything1;
     std::cout << mything1.size << getsize(mything1);
}