如何使用 C++ 中的模板编程从基类创建派生类？

Question

我需要从基类创建多个类（超过 50 个），唯一的区别在于派生类的名称。

例如，我的基类定义为：

class BaseError : public std::exception
{
private:
    int osErrorCode;
    const std::string errorMsg;

public:
    int ec;
    BaseError () : std::exception(), errorMsg() {}

    BaseError (int errorCode, int osErrCode, const std::string& msg)
         : std::exception(), errorMsg(msg)
    {
       ec = errorCode;
       osErrorCode = osErrCode;
    }

    BaseError (const BaseError& other)
        : std::exception(other), errorMsg(other.errorMsg)
    {
        ec  = other.errorCode;
        osErrorCode = other.osErrorCode;
    }

    const std::string& errorMessage() const { return errorMsg; }

    virtual ~BaseError() throw(){}

}

我必须从这个基类创建很多派生类，每个派生类都有自己的构造函数、复制构造函数和虚拟析构函数，目前我正在复制/粘贴代码，并在必要时更改名称：

class FileError : public BaseError{
private:
    const std::string error_msg;

public:
    FileError () :BaseError(), error_msg() {}

    FileError (int errorCode, int osErrorCode, const std::string& errorMessage)
        :BaseError(errorCode, osErrorCode, errorMessage){}

    virtual ~FileError() throw(){}
};

问题： 有没有什么方法可以使用模板创建这些类，这样就不会重复实现？

Answer 1

我想您想创建一个类层次结构，以便可以在 catch 子句中使用动态分派（依靠编译器找出正确的类型）来实现自定义错误处理。您可以通过保持 BaseError 类不变，然后添加一个模板类（然后为其提供多个实例化）来实现此目的。考虑一下：

class BaseError : public std::exception
{
private:
    int osErrorCode;
    const std::string errorMsg;

public:
    int ec;
    BaseError () : std::exception(), errorMsg() {}

    BaseError (int errorCode, int osErrCode, const std::string& msg)
         : std::exception(), errorMsg(msg)
    {
       ec = errorCode;
       osErrorCode = osErrCode;
    }

    // ...
};

template <int T>
class ConcreteError : public BaseError {
public:
    ConcreteError () :BaseError(), error_msg() {}

    ConcreteError (int errorCode, int osErrorCode, const std::string& errorMessage)
        :BaseError(errorCode, osErrorCode, errorMessage){}
};

您现在可以设置一些类型定义：

typedef ConcreteError<0> FileError;
typedef ConcreteError<1> NetworkError;
typedef ConcreteError<2> DatabaseError;
// ...

您现在拥有一个包含三个不同错误类的层次结构。

Answer 2

如果实现相同，则创建一个枚举并在其上创建模板。

enum error {
    file_error,
};
template<error e> class my_exception : public BaseError {
    ....
};
typedef my_exception<file_error> file_exception;

Answer 3

如果实现完全相同，并且您只想为每个类使用不同的名称，那么简单的 typedef 就可以完成您的工作。

如果实现上有细微差别，但界面上没有，那么您可能需要模板。然后还要考虑基于策略的设计。