扩展现有的 C++ 类

Question

我想在不更改现有类的情况下添加额外的功能。

说，

class base{
public:
    int i;
    base(){i = 1;}
    virtual void do_work(){ /*Do some work*/ }
};

如果我想serialization向其中添加成员函数，我只需创建一个派生类

class derived : public base{
public:
    void serialize();
};

void derived::serialize(){
    cout << "derived class" << endl;
}

我确实需要处理现有的base对象，例如

int main(){
    base a;
    derived & b = static_cast<derived &>(a);

    b.serialize();
}

这个例子运行没有问题。但我确实知道一般情况下应该避免这种downcast情况static_cast。

但我想知道对于downcast这一特定用例是否可以被认为是安全的，因为该类derived只有一个额外的成员函数。它是否会有一些潜在的未定义的访问行为vtable？

Answer 1

您扩展的方式Base没有利用，vtable因为您没有virtual方法。将其视为更容易Derived has A Base；您创建了一个包含Base成员变量的新类。

我的建议。

模板函数

我个人会选择模板函数。您可以将所有工作保留在原始问题中，并避免virtual向类添加调用。

template<typename T>
void serialize_object(T& t)
{
  t.serialize()
}

然后根据你的例子。

Derivied d;
serialize_object(d);

最大的好处是您无需在此处添加运行时强制转换。如果您传递一个没有方法的对象，编译器会通知您serialize。

走向虚拟

如果您确实想通过虚拟接口来处理此问题，请这样做。

struct Serializable{
 virtual void serialize()=0;
 virtual ~Serializable(){}
}

class Derived : public Serializable {
  public:
   void serialize() override;
}

void Derivied::serialize()
{
 std::cout << "Yah\n";
}

然后在你的代码中。

Derivied d;
Serializable& s = dynamic_cast<Serializable&>(d);

然而，这里最大的问题是谁是你的基类的所有者？他们提供虚拟医生吗？如果没有，那么使用std::unique_ptrorstd::shared_ptr可能会导致您无法直接处理该接口。

Answer 2

您不能只将基类对象强制转换为继承类。继承类中的任何成员都不会被创建和初始化。您需要从继承类的对象开始。

当然，您可以采用另一种方式，从从基类继承的类的函数中调用基类函数，因为根据定义，基类对象将始终作为继承的类对象的一部分存在。

如果您有一个指向基类的指针，并且使用 RTTI 进行构建，则可以使用dynamic_cast 来转换为继承的类，但如果该对象不属于您尝试转换为的类，则该转换将失败并返回 NULL 。但通常调用虚函数比使用dynamic_cast更好。