一种在 C++ 中强制使用接口的方法

Question

在 C++ 中，假设我有一个类 Derived ，它实现了一个接口类 BaseInterface，其中 < code>BaseInterface 仅具有纯虚函数和虚拟析构函数：

class BaseInterface
{
  public:
    virtual void doSomething() = 0;
    ~BaseInterface(){}
};

class Derived : public BaseInterface
{
  public:
    Derived() {}
    ~Derived(){}

  protected:
    virtual void doSomething();

  private:
    int x;
};

Derived 类层次结构之外的任何类都不应调用 Derived::doSomething()直接，即应该只能通过 BaseInterface 类进行多态访问。为了执行此规则，我已将 Derived::doSomething() 设为受保护。这很有效，但我正在寻找关于这种方法的赞成/反对意见。

谢谢！

肯

Answer 1

我认为您正在寻找非虚拟接口 (NVI) 模式：调用受保护或私有虚拟实现的公共非虚拟接口：

class BaseInterface
{
  public:
    virtual ~BaseInterface(){}
    void doSomething() { doSomethingImpl(); }

protected:
    virtual void doSomethingImpl() = 0;
};

class Derived : public BaseInterface
{
  public:
    Derived() {}
    virtual ~Derived(){}

  protected:
    virtual void doSomethingImpl();

  private:
    int x;
};

Answer 2

如果它是接口的一部分，为什么您不希望用户调用它？请注意，事实上，他们可以调用它：static_cast(o).doSomething() 只是一种尴尬的说法 o.doSomething() 。 使用接口的意义是什么...如果对象满足接口，那么你应该能够使用它，或者我错过了什么？

由于您实际上并没有阻止任何人调用这些方法，因此我认为没有任何特殊原因使代码变得更复杂（包括类和类的用户）。请注意，这与非虚拟接口完全不同，因为在这种习惯用法中，虚拟函数不能公开访问（在任何级别），而在您的情况下，目的是允许访问，并使其变得麻烦。

Answer 3

标准 ISO/IEC 14882:2003(E) 11.6.1 中也提到了您所做的事情，并相信您是正确的。除此之外，在给定的示例中，成员函数不是纯虚拟的。据我所知，它也应该适用于纯虚函数。

虚函数的访问规则（第 11 条）由其声明确定，并且不受稍后覆盖它的函数的规则影响。

[Example:

   class B 
   { 
     public:
     virtual int f();
   };

   class D : public B 
   { 
     private:
     int f();
   };

   void f() 
   {
     D d; 
     B* pb = &d; 
     D* pd = &d;

     pb->f(); // OK: B::f() is public, 
              // D::f() is invoked

     pd->f(); // error: D::f() is private
   }

—end example]

使用表达式的类型在调用点检查访问权限，该表达式用于表示
调用成员函数的对象（上例中的 B*）。定义该成员函数的类（上例中的 D）中的成员函数的访问权限通常是未知的。

Answer 4

关键是你的代码的其余部分。只接受 BaseInterface* 作为任何需要 doSomething() 调用的方法的参数。客户端程序员被迫从接口派生以使其代码能够编译。

Answer 5

这对我来说毫无意义。无论您调用哪个指针doSomething()，您仍然会得到大多数派生类中定义的方法。考虑以下场景：

class BaseInterface
{
  public:
    virtual void doSomething() = 0;
    ~BaseInterface(){}
};

class Derived : public BaseInterface
{
  public:
    Derived() {}
    ~Derived(){}

      virtual void doSomething(){}

  private:
    int x;
};

class SecondDerived : public Derived
{
  public:
    SecondDerived() {}
    ~SecondDerived(){}

  private:
    int x;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    SecondDerived derived;
    derived.doSomething(); //Derived::doSomething is called

    BaseInterface* pInt = &derived;
    pInt->doSomething(); //Derived::doSomething is called

    return 0;
}