无法围绕 std::string 创建仅产生“语法糖”的包装器

Question

我知道 std::string不是为继承而设计的，但是，我想知道为什么这个类定义不能编译：

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using std::string;\nclass ExtendedString: public string\n{\npublic:\n    using string::string;\n    ExtendedString left(size_type n) const {\n        return substr(0, n>size()?size():n);\n    }\n};\n

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我收到此错误：

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../../src/capel-tool.cpp:21:17: error: could not convert \xe2\x80\x98std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::substr(std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::size_type, std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::size_type) const [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Alloc = std::allocator<char>; std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::size_type = long unsigned int](0, ((n > ((const ExtendedString*)this)->ExtendedString::<anonymous>.std::__cxx11::basic_string<char>::size()) ? ((const ExtendedString*)this)->ExtendedString::<anonymous>.std::__cxx11::basic_string<char>::size() : n))\xe2\x80\x99 from \xe2\x80\x98std::__cxx11::basic_string<char>\xe2\x80\x99 to \xe2\x80\x98ExtendedString\xe2\x80\x99\n

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我预计left函数将使用 std::string 中的任何默认构造函数。

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即使我添加一个像这样的显式构造函数：

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using std::string;\nclass ExtendedString: public string\n{\npublic:\n    using string::string;\n    ExtendedString left(size_type n) const {\n        return substr(0, n>size()?size():n);\n    }\n\n    explicit ExtendedString(const std::string &s);\n};\n

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我仍然遇到同样的错误。

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仅当我添加普通构造函数时：

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using std::string;\nclass ExtendedString: public string\n{\npublic:\n    using string::string;\n    ExtendedString(const std::string &s);\n    ExtendedString left(size_type n) const {\n        return substr(0, n>size()?size():n);\n    }\n};\n

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代码编译正常。

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现在想象一下我想对一个专为继承而设计的类做同样的事情。难道我不能以一种类可以互换使用的方式创建这种包装器，而不需要创建构造函数，它将被创建和调用，而不仅仅是“语法糖”

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编辑1：

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这个建议的问题确实解释了为什么我的代码不起作用，但它没有像已接受的问题那样提出任何替代方案。

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Answer 1

您的代码的问题是substr返回 a std::string，而不是ExtendedString. 类型之间不存在隐式转换，因此 return 语句无法编译。在继承层次结构中存在隐式转换，即您可以转换ExtendedString为std::string，但反之则不行。

要仅针对您的left功能解决此问题：

• 你可以使构造函数隐式：ExtendedString(const std::string&)
• 显式构造：return ExtendedString(substr(...))

然而，一般来说，您想要做的事情在 C++ 中不太可能实现。您继承的每个成员函数std::string都不会返回ExtendedString，因此您的接口是错误的。C++ 无法让您定义扩展方法，而这是您正在模仿的功能。

“清洁”替代品

• std::string创建从to 的隐式转换ExtendedString，但这会导致不必要的复制
  • 注意：这是你在声明时所做的ExtendedString(const std::string &s);
• 私有继承，std::string或者更好的是，将其包装为成员
  • 为每个成员函数创建包装函数std::string，并让它们ExtendedString在必要时获取/返回
• 只需创建自由函数（见下文）

std::string left(const std::string& s, std::size_t n) {
    return s.substr(0, std::min(s.size(), n));
}

尽管有时打电话str.function()、有时打电话很烦人function(str)，但与任何替代方案相比，这种不一致只是一个很小的代价。