这个例子是否保证使用公共继承

Question

我正在尝试实现一个库，其中 Class1 提供了大约五个公共方法 Method1 到 Method5。 Class2 提供了两种方法——Methods6 和 Method7。 Class3 提供了一种方法——Method8。现在，对于最终用户，我想从这些类的组合中公开方法。例如。如果最终用户实例化一个名为 Class1Class2 的类，他们应该有权访问 Method1 到 Method7，如果他们实例化一个名为 Class1Class3 的类，他们应该有权访问 Method1 到 Method5 和 Method8。

我能想到 3 种不同的方法（也请提出其他方法）：

1. 多重继承：保持 Class1、Class2 和 Class3 原样。然后，创建一个从 Class1 和 Class2 公开多重继承的新类 Class1Class2。同样，我可以创建一个类 Class1Class3，它公开多个继承自 Class1 和 Class3。

2. 多级继承：我可以从 Class1 派生 Class2，并将其称为 Class1Class2。和 Class1 中的 Class3 并称之为 Class1Class3。如果我们需要 Class1Class2Class3，我们从 Class2 和 Class3 继承该类，它们都派生自 Class1。在这里，我们将使用虚拟继承来解决菱形问题。我不希望使用 Class2Class3，所以这应该不是问题。

3. 组成：保持 Class1、Class2 和 Class3 的原样。创建实现 Method1 到 Method7 的每个方法的 Class1Class2，并在内部将它们相应地委托给 Class1 和 Class2 的对象。类似地，Class1Class3 将组成 Class1 和 Class3 的对象。使用这种方法，我们需要为所有方法提供实现并将它们委托给组合对象。

虽然“组合优于继承”指南通常非常适合类的松散耦合等，但在上述情况下，我们必须从单独的具体实现中进行代码重用，方法 1 或 2 似乎是更好的选择。

Answer 1

您在这里只谈论代码重用。我认为那是因为您实际上不需要也不想要实际的多态性。如果确实是这样，那么考虑私有继承和using 暴露父方法。

例如：

class Class1Class2 : Class1, Class2 {
public:
    using Class1::Method1;
    // ...
    using Class2::Method6;
    // ...
};

私有继承虽然在技术上称为继承，但与公共继承有很大不同，公共继承本身在概念上与子类型不同。

在 C++（以及许多其他支持 OOP 的语言）中，公共继承通常提供子类型化和代码重用。但是，完全有可能在期望父类的地方派生一个行为不正确的类。这可能会破坏子类型化。也完全有可能派生一个不重用父类的任何实现的类。这可能会破坏代码重用。

从概念上讲，子类型化是通过接口继承来表达的，而实现继承只是重用代码的一种方式。据我了解，“组合优于继承”的说法是关于使用其他工具重用代码，因为实现继承通常会导致代码错误。但是，除了继承之外，没有其他方法可以实现真正的子类型化，因此它可能仍然有用¹。

另一方面，私有继承只是一种奇怪的组合形式。它只是将成员替换为私有基类。这样做的一个优点是能够使用using 轻松公开您想要公开的“成员”的部分。

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¹ 我个人不喜欢任何一种形式的（公共）继承，更喜欢静态多态性和编译时鸭子类型。但是，我可以愉快地使用接口继承，而我通常远离实现继承。

Answer 2

由于您想要简单的组合，您可以使用模板作为您的第一个提案的变体：

template <typename ... Bases>
struct Derived : Bases...
{
};

using Class1Class2 = Derived<Class1, Class2>;
using Class1Class2Class3 = Derived<Class1, Class2, Class3>;

Answer 3

为了让事情变得更有趣，您可以使用 CRTP。这是一个例子：

template<typename Base>
class ClassA {
public:
    void MethodA1() {static_cast<Base*>(this)->MethodA1_Impl();}
    void MethodA2() {static_cast<Base*>(this)->MethodA2_Impl();}
};

template<typename Base>
class ClassB {
public:
    void MethodB1() {static_cast<Base*>(this)->MethodB1_Impl();}
    void MethodB2() {static_cast<Base*>(this)->MethodB2_Impl();}
};

template<typename Base>
class ClassC {
public:
    void MethodC1() {static_cast<Base*>(this)->MethodC1_Impl();}
    void MethodC2() {static_cast<Base*>(this)->MethodC2_Impl();}
};

class ClassABC: public ClassA<ClassABC>, public ClassB<ClassABC>, public ClassC<ClassABC> {
public:
    //void MethodA1_Impl();
    //void MethodA2_Impl();
    //void MethodB1_Impl();
    //void MethodB2_Impl();
    //void MethodC1_Impl();
    //void MethodC2_Impl();
};

您可以取消注释并实现MethodXY_Impl() 的任何子集，这样就可以编译。客户端代码可以调用来自MethodXY() 的任何方法。如果没有相应的实现 - 编译器会产生错误。