重写合格的虚拟方法

Question

我和多个家长一起上 C++ 课；每个父级都定义了一个具有共同名称但目的不同的函数：

class BaseA
{
    virtual void myFunc();  // does some task
};
class BaseB
{
    virtual void myFunc();  // does some other task
};
class Derived : public BaseA, public BaseB;

如果是这样，我就没有问题了 - 我可以使用 using 语句来解决它的歧义，并且我可以选择要使用哪个函数使用基类名称和范围解析运算符进行调用。

不幸的是，派生类需要重写它们：

class Derived : public BaseA, public BaseB
{
    virtual void BaseA::myFunc(); // Derived needs to change the way both tasks are done
    virtual void BaseB::myFunc();
}

这不起作用，不是因为它引入了新的歧义（尽管可能），而是因为

“错误 C3240：'myFunc'：必须是'BaseA'的非重载抽象成员函数”

“错误 C2838：成员声明中的非法限定名称”

在不同的情况下，我可能只是重命名这些方法，或者使它们成为纯虚拟的编译器建议。然而，类层次结构和许多外部问题使得第一个选项极其困难，而第二个选项则不可能。

有人有建议吗？为什么限定符只允许用于纯虚方法？有没有办法同时重写虚拟方法并解决歧义？

Answer 1

Microsoft 允许该语法（从 Visual C++ 2005 开始可用）。 他们还为托管代码引入了一种新的、更强大的语法。

两者均未包含在 C++0x 中。

请参阅 http://www.open-std。 org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2006/n2108.html

---

我认为这是一个解决方法：

class BaseA
{
protected:
    virtual void myFunc();  // does some task
};
class BaseB
{
protected:
    virtual void myFunc();  // does some other task
};
class ShimA : virtual BaseA
{
    virtual void myFunc() { myFuncA(); }
protected:
    virtual void myFuncA() { BaseA::myFunc(); }
};
class ShimB : virtual BaseB
{
    virtual void myFunc() { myFuncB(); }
protected:
    virtual void myFuncB() { BaseB::myFunc(); }
};
class Derived : public virtual BaseA, public virtual BaseB, protected ShimA, protected ShimB
{
     virtual void myFuncA() {}
     virtual void myFuncB() {}
};

Answer 2

您可以使用组合对象。

class Derived : public BaseB {        
    struct temp : public BaseA {
        virtual void myFunc() {
             d->BaseAMyFunc();
        }
        Derived* d;
    };
    temp t;
public:
    Derived() {
        t.d = this;
    }
    operator BaseA&() { return temp; }
    operator const BaseA&() const { return temp; }
    void myFunc(); // refers to BaseB::myFunc()
    void BaseAMyFunc(); // called when BaseA::myFunc() is called.
}

这并不是特别简洁，而且有些限制，但它确实在某些情况下有效。

Answer 3

这是多重继承的大问题之一。当您继承多个同名函数来确定应该覆盖哪个函数时，总会出现问题，请参阅 钻石问题。您不能覆盖两者，因为函数语法（函数名称和运算符）必须是唯一的。

Answer 4

我意识到这个问题很老了，但它有很多观点，如果您是界面的作者，有一个干净的方法可以解决这个问题。

许多人认为虚拟接口应该具有公共非虚拟函数，这些函数在内部遵循私有虚拟函数（我同意他们的观点）。这有一些优点，其中之一是非虚拟名称可以具有不同的含义，因为它们与接口的绑定更紧密：

struct BaseA
{
  virtual ~BaseA() = default;

  void func() 
  {
    handle_a_func();
  }

private:
  virtual void handle_a_func() = 0;
};

struct BaseB 
{
  virtual ~BaseB() = default;

  int func() const  // note the different signature and return type
  {
    handle_b_func();
  }

private:
  virtual int handle_b_func() const = 0;
};

// now provide an implementation

struct ABImpl : public BaseA, public BaseB
{
  ABImpl() {}

private:
  void handle_a_func() override final 
  {
    // alter some state
  }

  int handle_b_func() const override final
  {
    return _x;
  }

  int _x = 0;
};        

// now use the class
auto ab = make_shared<ABImpl>();

auto a = static_pointer_cast<BaseA>(ab);
auto b = static_pointer_cast<const BaseB>(ab);

a->func();  // uses A's mutable interface
auto x = b->func();  // uses B's const interface

这种方法的另一个优点是基类实现可以代表对象管理互斥体和哨兵之类的东西。派生函数，例如：

struct base {

  void do() {
    std::unique_lock<std::mutex> l(_m);
    handle_do();
  }

private:
  virtual void handle_do() = 0;

  std::mutex _m;
};

另一个优点是一些有用的自由函数运算符只需为整个类层次结构定义一次：

struct base
{
  void write_to(std::ostream& os) const {
    // lock a mutex here?
    handle_write(os);
  private:
    virtual void handle_write(std::ostream& os) const {
      os << "write base class info here\n";
    }
};

inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const base& b) {
  b.write_to(os);
  return os;
}

struct derived : base {
private:
  virtual void handle_write(std::ostream& os) const override {
    base::handle_write(os);  // handle base class implementation
    std::cout << "write relevant data here. We could still be overridden safely\n";
  }
};

// write any derived class like this:
auto b = unique_ptr<base> { new derived() };
cout << "here is a kind-of b:\n" << *b << endl;