在容器中存储多个继承对象

Storing multiple-inheritance objects in container

本文关键字：继承 对象 存储      更新时间：2023-10-16

我使用的一个库有很多类型，所有类型都源自相同的两个接口：

class Huey : public IDuck, public ICartoonCharacter
{
...
};
class Dewey : public IDuck, public ICartoonCharacter
{
...
};
class Louie : public IDuck, public ICartoonCharacter
{
...
};

我希望将上述所有类型的对象存储在一个包装类中，并将该包装类的对象粘贴在一个容器中。当然，我应该能够从包装器类中调用属于这两个接口的方法。

我有什么选择？我能想到

  • 将IDuck *存储在我的包装器中，并将dynamic_cast-ing存储到ICartoonCharacter，或者
  • 使用类似boost::any的东西，同时使我的包装器成为类模板，并使用几个static_asserts来确保模板参数继承自IDuck和ICartoonCharacter

但这两种选择都没有特别的吸引力。有什么想法吗？

两个接口，多个继承组合成一个容器？是一个相关的问题，但詹姆斯·坎泽的回答对我不起作用，因为我无法更改这三个课程。

编辑：不要经常使用多重继承，忘记了语法。现在从两个接口继承publicly。

编辑：现在使用dynamic_cast而不是static_cast（这不起作用）。

编辑：我发现Mike Seymour和Matthieu M的回答都很有希望。一旦我把它们全部编码好，我就会接受它们的一个答案。谢谢

一个简单的选项是在包装器中存储两个指针：

struct CartoonDuckWrapper {
    IDuck * duck;
    ICartoonCharacter * toon;
    template <class CartoonDuck>
    CartoonDuckWrapper(CartoonDuck & cd) : duck(&cd), toon(&cd) {}
};

没有特别需要使用static_assert来检查CartoonDuck是否从两个基类继承，尽管这可能比简单地让指针转换失败提供更好的诊断。

如果基类是多态的（作为接口，它们可能是多态的），那么可以通过使用dynamic_cast将一个指针转换为另一个指针来节省一个指针的空间，以换取运行时成本。static_cast不能用于基类之间的这种"交叉转换"。

作为编程中的所有问题，您可以通过增加一个间接级别来解决它。

class ICartoonDuck: public IDuck, public ICartoonCharacter {};
template <typename T>
class CartoonDuck: public ICartoonDuck {
public:
    explicit CartoonDuck(T t): _t(std::move(t)) {}
    // IDuck interface
    virtual void foo() override { t.foo(); }
    // ICartoonCharacter interface
    virtual void bar() override { t.bar(); }
private:
    T _t; // or any ownership scheme that makes sense
}; // class CartoonDuck
template <typename T>
CartoonDuck<T> makeCartoonDuck(T t) { return CartoonDuck(std::move(t)); }
template <typename T, typename... Args>
std::unique_ptr<CartoonDuck<T>> makeUniqueCartoonDuck(Args&&...) {
    return std::unique_ptr<CartoonDuck<T>>(new T(std::forward<Args>()...);
}

现在，您可以愉快地将std::unique_ptr<ICartoonDuck>存储在您的容器中。

这可以用作：

std::vector<std::unique_ptr<ICartoonDuck>> cartoonDucks;
cartoonDucks.push_back(makeUniqueCartoonDuck<Huey>());
cartoonDucks.push_back(makeUniqueCartoonDuck<Dewey>());
cartoonDucks.push_back(makeUniqueCartoonDuck<Louie>());
for (std::unique_ptr<ICartoonDuck> const& cd: cartoonDucks) {
    cd->foo();
    cd->bar();
}

创建一个中间类：

class ILuckyDuck: public IDuck, ICartoonCharacter //...

带有：

class Huey : public ILuckyDuck //...

等，并存储：

std::vector<std:shared_ptr<ILuckyDuck>> donald;
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