C++ 嵌套类继承自嵌套类，类型问题答案

【问题标题】：C++ nested class inheriting from nested class, type issueC++ 嵌套类继承自嵌套类，类型问题
【发布时间】：2017-07-22 12:23:12
【问题描述】：

我在尝试实现红黑树类时遇到了问题。我之前构建了一个二叉树类，所以我从它继承了我的红黑树。

二叉树声明如下：

template <typename KeyType, typename DataType>
class BTree{
protected:
    struct BTreeNode{
        KeyType key;
        DataType data;
        BTreeNode *left;
        BTreeNode *right;
        BTreeNode *parent;
        BTreeNode(const KeyType &Key, const DataType &Data);
    };
    BTreeNode *root;
    void clear(BTreeNode *root);

public:
    BTree();
    virtual ~BTree();

    virtual bool insert(const KeyType &Key, const DataType &Data);
    virtual bool erase(const KeyType &key);
    DataType &getFirst(const KeyType &Key);
    /**** some other methods ****/

}; // class bTree

而红黑树是这样的：

template <typename KeyType, typename DataType>
class RBTree : public BTree<KeyType, DataType>{
protected:
    struct RBTreeNode : BTree<KeyType, DataType>::BTreeNode{
        enum RB{red, black} rb;
        RBTreeNode(const KeyType &Key, const DataType &Data, RB Rb=red);
    };

private:
    void leftRotate(RBTreeNode *x);
    void rightRotate(RBTreeNode *x);

public:
    /**** some other methods ****/
}; // class RBTree

问题来了，当我实现RBTree::leftRotate()时，我必须写RBTreeNode *y = x->right和y=y->left之类的东西，但是x->right和y->left是BTreeNode *，并且不能自动转换为RBTreeNode * .

我不希望我的代码充满 static_cast<RBTreeNode *>(x) 之类的东西，而且我不想重新定义 RBTreeNode 或 RBTree 类，这意味着我必须重写 BTree 中的每个方法，例如我可以使用的 getFirst()直接。

那么我应该如何构造RBTree呢？我必须重写整个 RBTree 类吗？非常感谢。

【问题讨论】：

在RBTreeNode 中，有一个类似RBTreeNode* right() { return static_cast<RBTreeNode*>(BTreeNode::right); } 的方法。然后使用x->right() 代替x->right
谢谢。没想到……

标签： c++ inheritance type-conversion

【解决方案1】：

你可以使用这个技巧：

template <typename D>
struct Base{
    D *root;
};

struct Derived : Base<Derived>
{
};

int main()
{
    Derived x;
    x.root = 0;
    return 0;
}

我对您的示例进行了很多简化，并删除了所有额外的模板参数，这些参数对于说明这一点是不必要的。请注意，Base 类包含一个指向 Derived 类的指针，该指针作为模板参数传递给它。

在您的情况下，将一个模板参数 D 添加到您的基类，将基类指针定义为 D* 类型，当您定义派生类时，将派生类本身作为模板参数传递。例如。

template <typename KeyType, typename DataType>
class RBTree : public BTree<KeyType, DataType, RBTree<KeyType,DataType> >
{...}

这个主题有很多变体，例如，在您的情况下，您的模板参数可能是模板参数的模板。

当在基类中使用指向派生类的指针时，这个技巧很有效。如果在基类中有派生类的实际实例，除非派生类没有数据成员，否则这通常不起作用。

【讨论】：