C ++中模板化异常类的多重继承[重复]

Question

为什么会这样：

#include <iostream>

struct base_exc : std::runtime_error
{
  base_exc(const std::string& s): std::runtime_error(("base_exc: " + s).c_str()){}
};

struct derived_exc1 : base_exc
{
  derived_exc1(const std::string& s): base_exc(("derived_exc1: " + s).c_str()){}
};

struct derived_exc2 : base_exc
{
  derived_exc2(const std::string& s): base_exc(("derived_exc2: " + s).c_str()){}
};

template <typename T1, typename T2>
struct binary_exc: T1, T2
{
  binary_exc(const std::string& s): T1(s), T2(s){}
};

int main()
{
  try{
    throw binary_exc<derived_exc2, derived_exc1>("something occured");
  }
  catch(base_exc const& e)
  {
    std::cout << e.what() << std::endl;
  }
}

输出：

$ g++ -std=c++11 main.cpp && ./main
terminate called after throwing an instance of 'binary_exc<derived_exc2, derived_exc1>'
Aborted (core dumped)

代替：

$ g++ -std=c++11 main.cpp && ./main
base_exc: something occured

我想要实现的目标：我想为我的代码中的某些异常设置两个“正交”分类标准，例如，一个基于代码中的位置（library1_exc、library2_exc、... ) 和一个基于错误类别 (myobject1isoutofbounds_exc, myobject2isbroken_exc, .. )。

可以使用throw binary_exc<library2_exc, myobject1isoutofbounds_exc>(msg) 之类的东西抛出这些反对意见，我可以使用以下任何一种方法来捕捉它们：

• 第一个派生类catch(library2_exc const& e)
• 第二个派生类catch(myobject1isoutofbounds_exc const& e)
• 基类catch(base_exc const& e)

我的代码在前两个之上 - 使用派生类进行捕获 - 工作正常，但最后一个没有。为什么？这里有反模式吗？

注意：

• 我阅读了Exception multiple inheritance 和https://www.boost.org/doc/libs/1_62_0/libs/exception/doc/using_virtual_inheritance_in_exception_types.html，但我无法弄清楚它们是否/如何与我的问题相关，尤其是在使用模板时。
• 我也完全可以不使用模板，但我仍然有兴趣了解为什么上面的代码不起作用。
• 对binary_exc 使用虚拟继承会产生相同的结果。 （编辑：我写票的意思是我试过struct binary_exc: virtual T1, virtual T2）
• 在我看来，我的问题概括为 N>2 个继承，但让我们从 2 开始。

Answer 1

您链接的 boost 文档是您的确切问题。从binary_exc 到base_exc 的转换不明确，因此异常处理程序不匹配。

当不使用虚拟继承时，binary_exc<derived_exc1, derived_exc2> 类型的对象有两个base_exc 子对象。它的布局是这样的：

+----------------------------------------+
|   +--------------+  +--------------+   |
|   | +----------+ |  | +----------+ |   |
|   | | base_exc | |  | | base_exc | |   |
|   | +----------+ |  | +----------+ |   |
|   | derived_exc1 |  | derived_exc2 |   |
|   +--------------+  +--------------+   |
| binary_exc<derived_exc1, derived_exc2> |
+----------------------------------------+

由于有两个base_exc 子对象，binary_exc 对象不能绑定到对base_exc 的引用。编译器如何知道要将引用绑定到哪个base_exc 对象？

事实上，它不起作用的原因与以下doesn't compile 完全相同：

struct base {};
struct derived1 : base {};
struct derived2 : base {};
struct derived3 : derived1, derived2 {};

void foo(const base& b) {}

int main() {
    derived3 d3;
    foo(d3);
}

---

解决方法是使用虚拟继承：

struct base_exc : std::runtime_error
{
  base_exc(const std::string& s): std::runtime_error(("base_exc: " + s).c_str()){}
};

struct derived_exc1 : virtual base_exc // <--- NOTE: added virtual keyword
{
  derived_exc1(const std::string& s): base_exc(("derived_exc1: " + s).c_str()){}
};

struct derived_exc2 : virtual base_exc // <--- NOTE: added virtual keyword
{
  derived_exc2(const std::string& s): base_exc(("derived_exc2: " + s).c_str()){}
};

template <typename T1, typename T2>
struct binary_exc: T1, T2
{
  binary_exc(const std::string& s): base_exc(s), T1(s), T2(s){} // <-- NOTE: added call to base_exc constructor
};

Live Demo

使用虚拟继承，binary_exc 将只有一个base_exc 子对象。它将像这样布置：

+------------------------------------------------+
| +----------+ +--------------+ +--------------+ |
| | base_exc | | derived_exc1 | | derived_exc2 | |
| +----------+ +--------------+ +--------------+ |
|     binary_exc<derived_exc1, derived_exc2>     |
+------------------------------------------------+

由于只有一个base_exc 子对象，转换不再有歧义，因此binary_exc 对象可以绑定到base_exc 的引用。

请注意，因为需要binary_exc 来初始化base_exc，所以至少有一个模板类型参数必须是从base_exc 派生的类。您可以使用一些 SFINAE 技巧来避免这种情况，但这是另一个问题。

Answer 2

您应该按照this Boost.Exception 指南中的说明使用虚拟继承。特别是在您的情况下，您实际上需要从 base_exc 派生。

这样，您在尝试将具体异常类型转换为 base_exc 时避免了歧义。