在C++中爲抽象類模板創建一個接口

我有如下代碼。我有一個抽象模板類Foo和兩個從模板實例派生的子類（Foo1和Foo2）。我希望在我的程序中使用可以指向Foo1或Foo2類型的對象的指針，因此我創建了一個IFoo接口。在C++中爲抽象類模板創建一個接口

我的問題是我不知道如何在接口中包含functionB，因爲它依賴於模板實例化。是否有可能通過接口使功能B可訪問，或者我試圖做到不可能？

非常感謝您的幫助。

class IFoo { 
    public: 
     virtual functionA()=0; 

}; 

template<class T> 
class Foo : public IFoo{ 
    public: 
     functionA(){ do something; }; 
     functionB(T arg){ do something; }; 
}; 

class Foo1 : public Foo<int>{ 
... 
}; 

class Foo2 : public Foo<double>{ 
... 
};

來源

2010-07-15 bishboshbash

我不認爲你可以得到你想要的。如果你想實現你的建議，可以考慮這個：如果你有一個指向IFoo實例的指針，並且你打電話給functionB()，你應該給它什麼類型的參數？根本的問題是Foo1::functionB和Foo2::functionB有不同的簽名並做不同的事情。

來源

2010-07-15 00:24:26 Karmastan

但在技術上，我不會要創建的IFoo的一個實例，我只希望創建一個Foo1（或2）（由IFoo指針指向）的實例，並且我認爲可以通過動態邊界找到適當的函數？ – bishboshbash 2010-07-15 00:34:06

@bishboshbash：對於通過動態綁定找到的函數，必須知道所有的參數類型;否則，如果使用重載函數，則不清楚要查找什麼。 – liori 2010-07-15 00:38:10

我想我明白了。如果我創建了Foo1的實例並且調用了Foo1.functionB（..），它會正常工作，因爲模板已經被實例化。我可以通過多重繼承創建一個抽象類來指向類型爲Foo1或Foo2的對象，因此可以避免動態綁定嘗試通過一個未被實例化的模板的問題？ – bishboshbash 2010-07-15 00:51:24

最簡單的方法是使您的界面模板化。

template <class T> 
class IFoo { 
    public: 
     virtual void functionA()=0; 
     virtual void functionB(T arg){ do something; }; 
}; 

template<class T> 
class Foo : public IFoo<T>{ 
    public: 
     void functionA(){ do something; }; 
     void functionB(T arg){ do something; }; 
};

來源

2010-07-15 00:30:59

這意味着我無法創建IFoo類型的指針，並讓它們指向Foo1或Foo2的實例化。 – bishboshbash 2010-07-15 00:39:19

這是正確的，這是一個基本問題。 functionB取決於實例化的模板類型，**必須在編譯時知道。 – 2010-07-15 01:01:18

@bishboshbash您的要求首先是不合格的。 Foo1和Foo2具有不同的基類（IFoo 和IFoo 是兩種不同的類型）。 – h9uest 2015-01-08 15:00:28

由於functionB的參數類型必須事先知道，你只有一個選擇：使它成爲一個類型，可容納每一個可能的論點。這有時被稱爲「頂級類型」，並且增強庫的類型與頂級類型的功能非常接近。這裏是可以工作：

#include <boost/any.hpp> 
#include <iostream> 
using namespace boost; 

class IFoo { 
    public: 
    virtual void functionA()=0; 
    virtual void functionB(any arg)=0; //<-can hold almost everything 
}; 

template<class T> 
class Foo : public IFoo{ 
    public: 
     void functionA(){ }; 
     void real_functionB(T arg) 
     { 
     std::cout << arg << std::endl; 
     }; 
     // call the real functionB with the actual value in arg 
     // if there is no T in arg, an exception is thrown! 

     virtual void functionB(any arg) 
     { 
      real_functionB(any_cast<T>(arg)); 
     } 
}; 

int main() 
{ 
    Foo<int> f_int; 
    IFoo &if_int=f_int; 

    if_int.functionB(10); 

    Foo<double> f_double; 
    IFoo &if_double=f_double; 
if_int.functionB(10.0); 

}

不幸的是，any_cast不知道平時的轉換。例如any_cast<double>(any(123))會引發異常，因爲它甚至不會嘗試將整數123轉換爲double。如果不關心轉換，因爲無論如何都無法複製所有轉換。所以存在一些限制，但如有必要，可以找到解決方法。

來源

2010-07-15 00:53:51

要使用這個答案，調用者（'main（）'）必須知道'IFoo'實例的實際子類型（'if_int'和'if_double'），以便它可以傳遞正確的參數。如果它錯了，就會拋出運行時異常！那麼，爲什麼不讓這個調用只使用'dynamic_cast'？ – Karmastan 2010-07-15 01:42:51

如果我有調用者使用dynamic_cast，那麼我需要他了解Foo ，Foo 。但是抽象接口的好處是，我不需要告訴任何人，接口是如何實現的。它可以是來自共享庫的私人第三方類型，也可以是函數體中的本地類型。此外，它只是boost的any_cast的限制，它引發了錯誤的參數類型。您可以自由地增強其功能，例如爲內在類型進行正確的轉換。但是，無法完成的是抓住所有**有效轉換。 – 2010-07-15 09:22:46

你實際上正在嘗試不可能的事情。

問題的核心很簡單：virtual和template混合不好。

template是關於編譯時代碼的生成。你可以把它看作是某種類型感知的宏+爲元編程提供了一些細小的技巧。
virtual是關於運行時決策，這需要一些工作。

virtual通常使用虛擬表（想象一個列出方法的表）。在編譯時需要知道方法的數量，並在基類中定義。

但是，根據您的要求，我們需要一個無限大小的虛擬表格，其中包含我們尚未見過的類型的方法，並且只會在未來幾年中定義......這是不可能的。

如果有可能？

那麼，它只是沒有意義。當我撥Foo2與int時會發生什麼？這不是爲了它！因此打破了Foo2實施IFoo的所有方法的原則。

所以，這將是更好，如果你說真正的問題，這樣一來，我們可以幫你在設計層面，而不是在技術層面:)

來源

2010-07-15 13:12:32

我必須上課Foo1和Foo2。它們都包含相似的數據結構：一個包含整數，另一個包含有理數（整數對）。它們有許多方法是相同的（相對於int/int對），它們本身與其他（int/pair對）數據類型交互。但是他們有幾種方法的實施方式不同。我最初是通過繼承來實現它的，但是這些數據結構是在子類中定義的，所以我不能在基類中寫入作用於它們的成員函數，這會導致大量的代碼重複。 – bishboshbash 2010-07-18 12:23:03

我有很多次相同的問題，並在其接口（10+）中包含許多方法和屬性的類。我所做的是爲每個實例創建接口，並使用閉包來減少方法的數量，例如'ErrorCode ScalarParameterSet（ParamType t，float ParamValue）'用於聯合所有設置器。如果你願意，我可以舉一個例子 – 2016-08-19 15:07:38

在C++中爲抽象類模板創建一個接口

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