在类中拥有“多类型”成员变量的最佳方法是什么？

Question

我目前正在为我们的代码库中已定义的类添加新功能，但由于之前没有遇到过这样的问题，我遇到了问题（我对 C++/编码还是很陌生） .下面是该类的简化版本：

class Foo {
public:
  Foo();
  ~Foo();

  Input ReturnInput() { return fizz.GetFizzInput(); }
  Output ReturnOutput() { return fizz.GetFizzOutput(); }

private:
  Fizz fizz;
};

我正在尝试使成员变量fizz 可以是不同类型的Buzz，并调用仅在Buzz 类中实现的特定方法（即GetBuzzOutput/Input()）。 Fizz 和 Buzz 都继承自同一个父类，但该父类没有实现这些特定方法。

以下是我考虑过的一些选项。所有这些都需要向Foo 的构造函数添加一个参数和一个额外的成员变量，以便我们区分我们想要的类型——Fizz 或Buzz。

1. 添加Buzz 类型的第二个成员变量，并根据需要使用任一成员变量。这似乎并不理想，因为每次构造 Foo 时，其中一个成员变量都将未被使用。

2. 将成员变量改为指向Fizz和Buzz基类的指针，调用具体方法时使用dynamic_cast向下转换为合适的类型。我也不认为这是一个好主意，但我不太清楚为什么——这主要是一种感觉。

3. 将Foo 拆分为两个类，FooFizz 和FooBuzz（每个类都有Fizz 或Buzz 作为成员变量），并根据我们想要的类型实例化适当的版本。这似乎是最好的选择，但也许有一些我不理解的看不见的问题。

有没有更好的方法来解决这个问题？我是否错过了一些可以让这变得更容易的东西？我无法在Fizz和Buzz的父类中实现虚方法，很遗憾。

非常感谢您的建议。

Answer 1

假设给定的 Foo 对象不需要能够在运行时从hold-a-Fizz 切换到hold-a-Buzz，C++ 模板将为您提供所需的灵活性，而无需编写两个 FooFizz 的代码重复和一个 FooBuzz 类：

template <class T> class Foo {
public:
  Foo();
  ~Foo();

  Input ReturnInput() { return t.GetInput(); }
  Output ReturnOutput() { return t.GetOutput(); }

private:
  T t;
};

typedef Foo<Fizz> FooFizz;
typedef Foo<Buzz> FooBuzz;