Question

我想知道是否存在一种通用的方式/模式，以使派生类在给定的基类中具有某种更为专门化的纯虚拟方法版本。

class Base {
public:
    Base() = default;
    virtual ~Base() = 0;
    virtual void foo(int bar) = 0;
};
inline Base::~Base() {}

class Derived public Base {
public:
    Derived() = default;
    ~Derived() = default;
    void foo(int bar) override {/*...*/}
};

class SpecializedDerived : public Base {
public:
    SpecializedDerived() = default;
    ~SpecializedDerived() = default;
    void foo(int bar, double additionalParameter) override {/*...*/}
};

SpecializedDerived类中的重写是不可能的，因为该方法的签名与纯虚拟Base类中的签名不对应。

现在，有没有一种方法可以实现所描述的设计？由于存在类继承，因此可以实现“更专门的方法”吗？

在输入时，我认为我的愿望更多是“老兄，我只想让您提供某种iterate(.)函数！”东西。

到目前为止，我想到的唯一想法是

class Base {
public:
    Base() = default;
    virtual ~Base() = 0;
    virtual void foo(int bar) = 0;
};
inline Base::~Base() {}

class SpecializedDerived : public Base {
public:
    SpecializedDerived(double addParam) : additionalParam_(addParam) {}
    ~SpecializedDerived() = default;
    void foo(int bar) override {
        iterate(bar, additionalParam_);
        return;
    }
private:
    double additionalParam_;
    void foo(int bar, double additionalParam) {/*...*/}
};

内部函数调用实际上是多余的，就像您可以做的那样：

class SpecializedDerived : public Base {
public:
    SpecializedDerived(double addParam) : additionalParam_(addParam) {}
    ~SpecializedDerived() = default;
    void foo(int bar) override {/* code using additionalPara_ */}
private:
    double additionalParam_;
};

Answer 1

从Wikipedia+ contravariance开始阅读。这个想法是孩子可以用接受更广泛接口的功能覆盖该功能。该函数必须接受旧接口，但也可以对其进行扩展。这个想法不是要破坏对基类有引用/指针的代码的期望。

请注意，当前C ++不支持逆变，因此这只是一个学术讨论。

您代码中的重写函数不接受对旧接口的调用，因此不算为矛盾。覆盖：

virtual void foo(int bar):

覆盖：

void foo(int bar, double additionalParameter) override {/*...*/} };

正确的方法是在C ++中手动遵循矛盾原则。这或多或少是您想要做的。您需要覆盖：

void foo(int bar) override

并使其具有附加参数来调用该函数。对于类的用户来说，这似乎是矛盾（带有附加的默认参数）。

注意：使用常规函数重载虚拟函数是危险的，并且可能导致问题。重载函数会在父级中隐藏具有相似名称的函数。除非小心处理，否则可能导致混乱和错误。 override关键字使问题不太严重，但仍然存在一些风险。

Answer 2

为什么需要matchnig签名？

多态性和虚函数背后的想法是，调用者不必知道有关其使用的对象的真实类的任何详细信息：

示例：

Base *my_object = find_dynamically_a_relevant_object (...);              
my_object->foo(10);   // could be a Derived or a SpecializedDerived

std::vector<Base*> container;  
...                   // somehow you populate the container with a mix of 
...                   // Derived AND SpecializedDerived objects 
for (auto x: container)
    x->foo(std::srand());

这就是为什么签名必须与基类中定义的完全匹配的原因。

但是也可以使用其他签名吗？

现在，您可以很好地定义在三种情况下具有完全不同签名的重载foo()：

不是是override：这是一个具有相同名称的不同功能。 *仅当您确定对象具有正确的类型时，才可以使用其附加参数调用重载的foo（）。
您必须确保提供了带有匹配签名的替代（因为它是纯虚拟的）。例如，这可能只是调用您的重载，对附加参数使用一些任意值）

示例：

class SpecializedDerived : public Base {
public:
    SpecializedDerived() = default;
    ~SpecializedDerived() = default;
    void foo(int bar) override { foo(bar, 0.0); }
    void foo(int bar, double additionalParameter)  {cout<<"specialized "<<bar<<" "<<additionalParameter<<endl;}
};

... // elsewhere, for example in main(): 

SpecializedDerived my_obj;  
my_obj.foo(10);  // use the override of the base
my_obj.foo(10, 37.2); // use the overload

// suppose that p is a Base* like in the first example
auto *q = dynamic_cast<SpecializedDerived*>(p); 
if (q)  // dynamic cast makes this nullptr if not the right type
    q->foo(10, 37.2); 
else cout << "Not specialized"<<endl;

根据某些辅助数据替换行为

现在，如果您想在严格多态的上下文中使用foo（）但仍具有一些（隐藏的）其他参数，则有几种可能性，例如：

您可以扩展基本签名并添加具有默认值的其他（通常未使用）参数。在大多数情况下，这是一个坏主意：如果新的派生类带有另一个参数，该怎么办？
您可以在进行调用之前注入其他参数（根据您自己的建议在构造时，或者在需要时使用设置器更改值）。适用于大多数情况。唯一的风险是在调用foo()
您可以更改签名以将包含所有实际参数的对象用作单个参数。这需要一些额外的开销，但是对于可变参数来说非常灵活。唯一的事情是，该对象的类型也很可能也需要是多态的，在这种情况下，必须确保正确的参数类型用于正确的对象。对我来说，这似乎超级有力，但超级有风险。

纯虚拟基础方法在派生类中的专业化

2 个答案:

为什么需要matchnig签名？

但是也可以使用其他签名吗？

根据某些辅助数据替换行为