【模板的特殊继承关系】用参数化的方式表达成员函数的虚拟性

news2024/11/23 12:47:26

一、使用混入技术实现的简单范例

成员函数的虚拟性可以通过特殊的继承来表达,我们先看看一个简单的范例,通过混入技术来实现:

//基类
template<typename... T>
class Base:public T... {
public:
    void myfunc(){
        std::cout << "Base::myfunc()执行了\n";
    }
};

template<typename... T>
class Derived : public Base<T...> {
public:
    void myfunc() {
        std::cout << "Derived::myfunc()执行了\n";
    }
};

这里我们运用的混入技术:派生类继承基类的模板。然后我们写两个类,一个为空类,一个为具有虚函数的类:

//空类,用于测试虚拟性
class A {

};

//具有虚函数的类
class AVir {
public:
    virtual void myfunc() {};

};

我们这里观察一下继承链:
1.Base类继承了T…类,可以看做是一个多继承
2.Derived类继承Base<T…>类,由于Base类是多继承的,因此Derived类也间接是多继承的。

然后,我们在测试函数内写入以下的代码:

void Test1() {
    //普通函数
    Base<A> *pb1 = new Derived<A>;
    pb1->myfunc();
    
    //虚函数
    Base<AVir>* pb2 = new Derived<AVir>;
    pb2->myfunc();

}

这里我们观察一下单继承的情况:
由于 T T T类型,这里的 A V i r AVir AVir类,具有虚成员函数,因此继承链的所有类都具有虚成员函数,因此当基类调用派生类函数的时候会发生多态,而 A A A类不具有虚成员函数,因此调用的是自身的函数。

我们运行一下观察:
可以发现,虚函数的存在体现的多态
在这里插入图片描述
从结果中可以看出,我们给 B a s e Base Base类提供一个带有虚函数的类,那么就可以让 B a s e Base Base中的同名函数 m y f u n c myfunc myfunc变为虚函数,这就是所谓的“用参数化的方式表达成员函数的虚拟性”。

同样的,我们使用多继承看看:

void Test2() {
    Base<A, AVir> *pb1 = new Derived<A, AVir>;
    Base<AVir, A>* pb2 = new Derived<AVir, A>;

    pb1->myfunc();
    pb2->myfunc();

}

运行结果:
在这里插入图片描述

实际上,只要继承列表中存在一个类具有虚成员函数,那么就会发生多态,这根本上是因为不管是多继承还是单继承,只要存在虚函数的基类,那么在派生类就会存在虚函数指针,在运行时发生多态。
由于对象模型不是泛型与模板关注的重点,因此更多细节请自行查找资料。

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