有条件地从纯基类继承答案

【问题标题】：Conditionally inherit from pure base class有条件地从纯基类继承
【发布时间】：2017-01-14 00:29:04
【问题描述】：

假设我有以下类定义

struct base {
  virtual int f() = 0;
};

struct A: public base {
  int f() final { return 1; }
};

struct B: public base {
  int f() final { return 2; }
};

是否可以将A 和B 转换为带有bool 参数的模板，该参数指定是否从base 继承？我有一些用例需要或不需要提供通用接口的基类。

假设A 和B 有很多成员函数，那么重复实现会很乏味。但是sizeof(A) 和sizeof(B) 很小。

【问题讨论】：

您需要两个版本吗？假设base 仅包含抽象函数，则不应该有任何运行时成本。在您的示例中，您的优化器应该看到任何A 都将从那里使用f()，因为它是final。
@Guvante ：它使类型具有多态性，从而为它提供了一个 vtable。不是运行时成本，但仍然是成本。
@Guvante 继承类型的大小大了一个指针的大小，指针指向vtable。

标签： c++ templates inheritance c++14

【解决方案1】：

当然：

template <bool> struct A
{
    // ...
};

template <> struct A<true> : base
{
    // ...
};

（请注意，如果避免冗余，您可以使 A<true> 派生自 A<false>。）

例如：

template <bool> struct A
{
    void f() { std::cout << "A::f called\n"; }
};

template <> struct A<true> : A<false>, base
{
    void f() override { A<false>::f(); }
};

int main()
{
    A<false> a1;
    A<true> a2;
    a1.f();
    a2.f();
    static_cast<base&>(a2).f();
}

【讨论】：

我认为这不允许A<true> a; base* p = &a; p->f(); 正常工作。我猜这只有在base::f() 不是抽象的（钻石问题）时才会发生。您的实现是否使p->f() 调用比我原来的实现慢？
有没有办法让A<true>::f()final?
您需要复制声明（并通过A<false>::f() 调用另一个声明）。此外，如果您将 f() 放在 A<false> 中，它不会满足 base::f() 是抽象的要求。
@SU3：不，覆盖器必须在覆盖类中声明。让我编辑代码。
谢谢，@KerrekSB。但我的问题之一是我想要一种方法来做到这一点，而不需要复制所有的函数定义。

【解决方案2】：

我想出了我正在寻找的更直接的方法，没有代码重复。

struct base {
  virtual int f() = 0;
};

struct empty_base { };

template <bool Inherit>
struct A final: public std::conditional_t<Inherit,base,empty_base> {
  int f() { return 1; }
};

【讨论】：

【解决方案3】：

由于您使用的是纯基类，因此区别不应该很重要，因为当您调用 A::f() 时，优化器将避免虚函数调用，因为永远不会有派生类实现不同版本的 f() .

如果您不打算从A 继承，您也可以改为使用class A final : base，以避免必须将final 添加到每个函数。

【讨论】：

谢谢。我忘了你可以在类而不是函数上贴final。
你也可以class A sealed : public base { ... };
什么是sealed？这是微软的扩展吗？
@SU3 ：是的，这是 MS 对 final pre-C++11 的实现。（在 C++/CLI 中它仍然是必需的，而不是 final，但这与这里无关。）