Question

在某些情况下，您希望将类用作接口的实现，但您不能修改代码或封装此类（例如从中派生）。在其他情况下，您可能想要抢先出现这种情况。 // 让我们假设以下示例，我们有以下“密封”类，我们不能改变代码：

class my_sealed_class;
class my_lock 
{
    friend class my_sealed_class;
    my_lock() {}
    my_lock(my_lock const&) {}
};

class my_sealed_class : virtual my_lock
{
private:
    int x;

public:
    void set_x(int val) { x = val; }
    int  get_x() const  { return x; }
};

基本上有两种设计模式可供您选择： 1.）实现作为接口的成员对象。

template<class implementation>
class my_interface0
{
private:
    implementation m_impl;

public:
    void set_x(int val) { m_impl.set_x(val); }
    int  get_x() const  { return m_impl.get_x(); }
};

由于C ++ 03模板的功能，这是非常类型安全的。许多编译器都会内联实际上称为'实现'的成员函数 - 不幸的是，不是每个编译器。在一些我们必须处理不必要的电话。

2。）使用CRTP模式而不从基础派生。

template<class derived>
class my_interface1
{
public:
    void set_x(int val) { reinterpret_cast<derived*>(this)->set_x(val); }
    int  get_x() const  { return reinterpret_cast<derived const*>(this)->get_x(); }
};

是的，我知道：这不是使用CRTP模式的正常方式。通常我们会定义一些东西那样：

template<class derived> class base { void foo() { static_cast<derived*>(this)->foo(); } };
class derived : base<derived>      { void foo() {} };

不幸的是，我们不能这样做。请记住，我们无法更改实现类的代码。让我们考虑使用my_interface1和我的CRTP模式版本到底发生了什么。在编程语言C ++ 03的理论，可以安全地将派生类指针强制转换为其中一个基类。另一方面，在相反方向（从基地到第二方向）施放是不安全的衍生的）或完全不同的类型。无法保证内存对象已保留基本和派生类所需的字节数。但是，在实践中，这不属于这个例子，因为我们的接口不包含任何会员。因此，它的大小为0字节（请注意，new new确实至少分配了1个字节当班级为空时）。在这种情况下，几乎可以安全地将任何类型指针强制转换为a 'my_interface1指针。决定性的优点是，几乎每个编译器都会内联对实际调用的成员函数的调用。

int main()
{
    // Not even worth to mention: That's safe.
    my_sealed_class msc;
    msc.set_x(1);

    // Safe, because 'my_interface0' instantiates 'my_sealed_class'.
    my_interface0<my_sealed_class> mi0;
    mi0.set_x(2);

    // Absolutely unsafe, because 'my_interface1' will access memory which wasn't allocated by it.
    my_interface1<my_sealed_class> mi1;
    mi1.set_x(3);

    // Safe, because 'my_interface1*' references an my_sealed_class object.
    my_interface1<my_sealed_class>* pmi1 = reinterpret_cast<my_interface1<my_sealed_class>*>(&msc);
    pmi1->set_x(4);

    return 0;
}

那么，您认为最佳做法是什么？最好的问候。

Answer 1

在我看来，选项二具有未定义的行为和违反了严格的别名规则，这可能会很好地禁用某些优化或破坏您的代码。此外，任何进入并阅读代码的人几乎肯定会对其工作方式感到困惑。

第一个例子是有效代码，这是大多数程序员都能理解的标准模式，应该由几乎任何编译器内联。我肯定会推荐这种方法。即使在一些编译器无法内联传递调用的奇怪世界中，只有在分析显示额外调用是一个重大瓶颈时，我才会考虑采用其他方法来提高性能。

编辑：回答最初问题的最后一个问题：在选项1中使用选项2将永远是最佳做法。如果选项1存在性能问题，可能有更好的方法解决它们而不是未定义的行为。

Answer 2

因此，如果我理解，您不能使用继承（派生自my_sealed_class），因为它的方法未声明为虚拟，您无法更改它。你试过私人继承吗？

在这种情况下，我会选择（1）组合，因为它更简单，更容易阅读，编译器可以很好地优化它。我也认为它是STL的作用。

（2）只有看起来更快，那些重新解释演员表不会那么容易优化，而且代码有点难以阅读。

C ++ 03中后期绑定接口的设计模式

2 个答案: