没有数据成员的派生 class 的参考提升

Question

我有一个有趣的问题涉及我维护的库中的 classes 层次结构。一个非常简单的情况如下：

class Base {
// private data + public interface to said data 
};

class ClassA : public Base {
// Behaviour
};

class ClassB : public Base {
// Behaviour
};

所以这里我有一个 class，它私下包含数据并具有一致的接口。实际上，这是一个模板化的 class，具有许多不同的存储模型。 classesClassA和ClassB这两个派生纯粹是对同一行为添加不同的实现，不包含任何数据。它应该在不调用任何副本的情况下将对 ClassA 的实例的引用转换为 ClassB 之一的可能性范围内。当然可以用

ClassA a;
B& a_bref = *reintepret_cast<B*>(&a);

但这打破了所有规则。我的问题：是否有安全的方法来实现这样的转换运算符？

Answer 1

多重继承

实现目标的一种方法是通过多重继承。

class A : virtual public Base {
//...
};

class B : virtual public Base {
//...
};

class AorB : public A, public B {
//...
};

使用虚拟继承，您只有一个 Base 实例，由组成 AorB 的 A 和 B 共享。这种方法意味着您需要创建一个 class 来知道您可能想要浏览哪些子类型。这对您来说可能是问题，也可能不是问题，具体取决于您的用例。

策略

一种更灵活的方法可能是将A和B视为策略，将Base视为上下文。在这种方法中，您不会使用继承。可以把数据和接口分开，这样A和B可以继承accessor方法，但是引用数据。

class Base {
    friend class Base_Interface;
    //...
};

class Base_Interface {
    Base &context_;
    //...
    Base_Interface (Base &context) : context_(context) {}
    template <typename X> operator X () { return context_; }
};

class A : public Base_Interface {
    //...
    A (Base &context) : Base_Interface(context) {}
};

class B : public Base_Interface {
    //...
    B (Base &context) : Base_Interface(context) {}
};

也许是懒惰的，有一个模板转换方法允许 Base_Interface 的用户转换为在其构造函数中接受 Base 的其他 class。如果 Base 没有 public 成员，并且 Base_Interface 是它唯一的朋友。

没有数据成员的派生 class 的参考提升

Reference promotion for a derived class with no data members

c++

reference

derived-class

多重继承

策略