如何确保虚拟方法调用一直传播到基类?

您已经想出了一些聪明的方法来实现这一点,代价是(正如您所承认的那样)使类膨胀,并添加代码来解决对象的责任,而不是程序员的不足。

真正的答案是在运行时不要这样做。这是程序员错误,不是运行时错误。

在编译时执行:如果语言支持,则使用语言构造,或者使用强制执行的模式( 例如, ,或者使编译依赖于通过的测试,并设置测试以强制执行。

或者,如果未能传播导致派生类失败,则让它失败,并显示一条异常消息,通知派生类的作者未能正确使用基类。

您要寻找的只是非虚拟接口模式。

它与您在这里所做的类似,但是基类实现是 放心 因为它是唯一 可以 被召唤。它消除了上述示例所需的混乱。并且通过基类的调用是自动的,所以派生版本不需要进行显式调用。

谷歌“非虚拟界面”了解详情。

编辑 :在查找“template method pattern”之后,我发现它是非虚拟接口的另一个名称。我以前从来没听说过这个名字(我并不是gof粉丝俱乐部的持卡会员)。就我个人而言,我更喜欢使用非虚拟接口的名称,因为名称本身实际上描述了模式是什么。

再次编辑 :以下是NVI的方法:

class Container
{
public:
  void PrepareForInsertion(ObjectToInsert* pObject)
  {
    PrepareForInsertionImpl(pObject);

    // If you put some base class implementation code here, then you get
    // the same effect you'd get if the derived class called the base class
    // implementation when it's finished.
    //
    // You can also add implementation code in this function before the call
    // to PrepareForInsertionImpl, if you want.
  }

private:
  virtual void PrepareForInsertionImpl(ObjectToInsert* pObject) = 0;
};

class SpecializedContainer : public Container
{
private:
  virtual void PrepareForInsertionImpl(ObjectToInsert* pObject)
  {
    // Do something and return to the base class implementation.
  }
};

当只有一个继承级别时,可以使用 template method pattern 其中公共接口是非虚拟的并调用虚拟实现函数。然后基地的逻辑进入公共功能,这是肯定会被调用的。

如果您有不止一个继承级别,并且希望每个类都调用它的基类,那么您仍然可以使用模板方法模式,但有一个扭曲, 使虚拟函数的返回值只能由 base 所以 derived 将被迫调用基实现以返回值(在编译时强制)。

这并不强制每个类调用 直接的 基类,它可能跳过一个级别(我想不出一个好的方法来执行它),但是它确实迫使程序员做出一个有意识的决定,换句话说,它是针对注意力不集中而不是恶意的。

class base {
protected:
    class remember_to_call_base {
        friend base;
        remember_to_call_base() {} 
    };

    virtual remember_to_call_base do_foo()  { 
        /* do common stuff */ 
        return remember_to_call_base(); 
    }

    remember_to_call_base base_impl_not_needed() { 
        // allow opting out from calling base::do_foo (optional)
        return remember_to_call_base();
    }

public:
    void foo() {
        do_foo();
    }
};

class derived : public base  {

    remember_to_call_base do_foo()  { 
        /* do specific stuff */
        return base::do_foo(); 
    }
};

如果你需要 public (非 virtual )函数返回一个值 事实上的 一个人应该回来 std::pair< 返回类型 , remember_to_call_base> .

注意事项:

1. remember_to_call_base 有一个显式构造函数声明为private,因此只有 friend (在这种情况下 基础 可以创建此类的新实例。
2. 记得打电话给基地 不 有一个显式定义的复制构造函数,所以 the compiler will create one 具有 公众的 可访问性,允许从 基础 实施。
3. 记得打电话给基地 在 protected 截面 基础 ,如果是在 private 部分 衍生的 根本无法引用它。

一种完全不同的方法是注册函子。派生类将在派生类构造函数中向基类注册某些函数(或成员函数)。当客户机调用实际函数时,它是基类函数,然后遍历已注册的函数。这可以扩展到许多级别的继承,每个派生类只需要关心自己的函数。

看看模板 method pattern . (基本思想是您不必再调用基类方法。)

一种解决方法是完全不使用虚拟方法,而是允许用户注册回调,并在执行prepareForInsertion之前调用这些方法。这样就不可能犯这个错误,因为它是确保回调和正常处理都发生的基类。如果你想要这个行为有很多功能,你可以得到很多回调。如果你真的使用了这么多的模式,你可能想看看像AspectJ之类的工具(或者不管C等价物是什么),这样可以自动实现这类事情。

如果您发现可以隐藏虚拟函数并使接口非虚拟,尝试检查其他用户是否调用了您的函数,只需自己调用即可。如果您的基本代码应该在最后调用,它将如下所示:

class Container
{
public:
  void PrepareForInsertion(ObjectToInsert* pObject)
  {
    PrepareForInsertionImpl(pObject);
    doBasePreparing(pObject);
  }

protected:
  virtual void PrepareForInsertionImpl(ObjectToInsert* pObject)
  {
    // nothing to do
  }

private:
  void doBasePreparing(ObjectToInsert* pObject)
  {
    // put here your code from Container::PrepareForInsertionImpl
  }
};