如何重写两个基类中具有相同名称的虚拟成员函数

Question

有两个基类具有相同的函数名称。我想继承它们两个，并以不同的方式重写每个方法。如何通过单独的声明和定义（而不是在类定义中定义）来做到这一点？

#include <cstdio>

class Interface1{
public:
    virtual void Name() = 0;
};

class Interface2
{
public:
    virtual void Name() = 0;
};

class RealClass: public Interface1, public Interface2
{
public:
    virtual void Interface1::Name()
    {
        printf("Interface1 OK?\n");
    }
    virtual void Interface2::Name()
    {
        printf("Interface2 OK?\n");
    }
};

int main()
{
    Interface1 *p = new RealClass();
    p->Name();
    Interface2 *q = reinterpret_cast<RealClass*>(p);
    q->Name();
}   

我未能将VC8中的定义移出。我发现 Microsoft 特定关键字 __interface 可以成功完成这项工作，代码如下：

#include <cstdio>

__interface Interface1{
    virtual void Name() = 0;
};

__interface Interface2
{
    virtual void Name() = 0;
};

class RealClass: public Interface1,
                public Interface2
{
public:
    virtual void Interface1::Name();
    virtual void Interface2::Name();
};

void RealClass::Interface1::Name()
{
    printf("Interface1 OK?\n");
}

void RealClass::Interface2::Name()
{
    printf("Interface2 OK?\n");
}

int main()
{
    Interface1 *p = new RealClass();
    p->Name();
    Interface2 *q = reinterpret_cast<RealClass*>(p);
    q->Name();
}  

但是是否有另一种方法可以完成这项更通用的工作，并且可以在其他编译器中工作？

Answer 1

这个问题并不经常出现。我熟悉的解决方案是由 Doug McIlroy 设计的，出现在 Bjarne Stroustrup 的书中（在 C++ 的设计与演化 第 12.8 节和 C++ 编程语言 部分中介绍） 25.6）。根据Design & 中的讨论Evolution，有一个提案可以优雅地处理这个特定的情况，但它被拒绝了，因为“这种名称冲突不太可能变得普遍到足以保证单独的语言功能”，并且“不太可能成为新手的日常工作” ”。

您不仅需要通过指向基类的指针调用 Name()，还需要一种方法来说出您想要的Name()对派生类进行操作。该解决方案增加了一些间接性：

class Interface1{
public:
    virtual void Name() = 0;
};

class Interface2{
public:
    virtual void Name() = 0;
};

class Interface1_helper : public Interface1{
public:
    virtual void I1_Name() = 0;
    void Name() override
    {
        I1_Name();
    }
};

class Interface2_helper : public Interface2{
public:
    virtual void I2_Name() = 0;
    void Name() override
    {
        I2_Name();
    }
};

class RealClass: public Interface1_helper, public Interface2_helper{
public:
    void I1_Name() override
    {
        printf("Interface1 OK?\n");
    }
    void I2_Name() override
    {
        printf("Interface2 OK?\n");
    }
};

int main()
{
    RealClass rc;
    Interface1* i1 = &rc;
    Interface2* i2 = &rc;
    i1->Name();
    i2->Name();
    rc.I1_Name();
    rc.I2_Name();
}

不太漂亮，但决定是不经常需要它。

Answer 2

您不能单独覆盖它们，您必须同时覆盖它们：

struct Interface1 {
  virtual void Name() = 0;
};

struct Interface2 {
  virtual void Name() = 0;
};

struct RealClass : Interface1, Interface2 {
  virtual void Name();
};
// and move it out of the class definition just like any other method:
void RealClass::Name() {
  printf("Interface1 OK?\n");
  printf("Interface2 OK?\n");
}

您可以使用中间基类模拟单独覆盖：

struct RealClass1 : Interface1 {
  virtual void Name() {
    printf("Interface1 OK?\n");
  }
};

struct RealClass2 : Interface2 {
  virtual void Name() {
    printf("Interface2 OK?\n");
  }
};

struct RealClass : RealClass1, RealClass2 {
  virtual void Name() {
    // you must still decide what to do here, which is likely calling both:
    RealClass1::Name();
    RealClass2::Name();

    // or doing something else entirely

    // but note: this is the function which will be called in all cases
    // of *virtual dispatch* (for instances of this class), as it is the
    // final overrider, the above separate definition is merely
    // code-organization convenience
  }
};

此外，您错误地使用了reinterpret_cast，您应该：

int main() {
  RealClass rc; // no need for dynamic allocation in this example

  Interface1& one = rc;
  one.Name();

  Interface2& two = dynamic_cast<Interface2&>(one);
  two.Name();

  return 0;
}

这里是使用 CRTP 这可能是您想要的（或不想要的）：

template<class Derived>
struct RealClass1 : Interface1 {
#define self (*static_cast<Derived*>(this))
  virtual void Name() {
    printf("Interface1 for %s\n", self.name.c_str());
  }
#undef self
};

template<class Derived>
struct RealClass2 : Interface2 {
#define self (*static_cast<Derived*>(this))
  virtual void Name() {
    printf("Interface2 for %s\n", self.name.c_str());
  }
#undef self
};

struct RealClass : RealClass1<RealClass>, RealClass2<RealClass> {
  std::string name;
  RealClass() : name("real code would have members you need to access") {}
};

但请注意，这里您现在不能在 RealClass 上调用 Name（使用虚拟调度，例如rc.Name())，您必须首先选择一个基础。 self 宏是清理 CRTP 转换的简单方法（通常成员访问在 CRTP 基础中更为常见），但它可以是 改进。我的一个其他答案<中有一个关于虚拟调度的简短讨论/a>，但如果有人有链接，肯定会更好。

Answer 3

我过去必须做这样的事情，尽管在我的例子中，我需要从一个接口继承两次，并且能够区分对每个接口进行的调用，我使用了模板填充程序来帮助我

......像这样：

template<class id>
class InterfaceHelper : public MyInterface
{
    public : 

       virtual void Name() 
       {
          Name(id);
       }

       virtual void Name(
          const size_t id) = 0;  
}

然后，您从 InterfaceHelper 派生两次，而不是从 MyInterface 派生两次，并为每个基类指定不同的 id。然后，您可以通过转换到正确的 InterfaceHelper 来独立地分发两个接口。

你可以做一些稍微复杂的事情；

class InterfaceHelperBase
{
    public : 

       virtual void Name(
          const size_t id) = 0;  
}


class InterfaceHelper1 : public MyInterface, protected InterfaceHelperBase
{
    public : 

       using InterfaceHelperBase::Name;

       virtual void Name() 
       {
          Name(1);
       }
}

class InterfaceHelper2 : public MyInterface, protected InterfaceHelperBase
{
    public : 

       using InterfaceHelperBase::Name;

       virtual void Name() 
       {
          Name(2);
       }
}

class MyClass : public InterfaceHelper1, public InterfaceHelper2
{
    public :

      virtual void Name(
          const size_t id)
      {
          if (id == 1) 
          {
              printf("Interface 1 OK?");
          }
          else if (id == 2) 
          {
              printf("Interface 2 OK?");
          }
      }  
}

请注意，上面没有看到编译器......

Answer 4

class BaseX
{
public:
    virtual void fun()
    {
        cout << "BaseX::fun\n";
    }
};

class BaseY
{
public:
    virtual void fun()
    {
        cout << "BaseY::fun\n";
    }
};


class DerivedX : protected BaseX
{
public:
    virtual void funX()
    {
        BaseX::fun();
    }
};

class DerivedY : protected BaseY
{
public:
    virtual void funY()
    {
        BaseY::fun();
    }
};


class DerivedXY : public DerivedX, public DerivedY
{

};

Answer 5

还有另外两个相关的问题询问几乎（但不完全）相同的事情：

从继承的共享方法名称中进行选择。如果你想让 rc.name() 调用 ic1->name() 或 ic2->name()。

覆盖（模板化）基类的共享方法名称。与您接受的解决方案相比，它具有更简单的语法和更少的代码，但不允许从派生类访问函数。或多或少，除非您需要能够从 rc 调用 name_i1()，否则您不需要使用 InterfaceHelper 之类的东西。