是否可以“复制”其模板类派生自非模板基类的对象？

Question

我用 C++ 构建了一个小型、范围有限的跨平台 UI 库。它使用以下类来处理 UI 回调：

// Base class for templated __Callback class to allow for passing __Callback
// objects as parameters, storing in containers, etc. (as Callback*)
class Callback
{
    public:
        virtual void execute() = 0;
        virtual ~Callback() { }

    protected:
        Callback() { }
};

正如评论所描述的，这是回调的基类 - 它允许将它们作为参数传递并将它们存储在 UI 小部件中，以便可以执行正确的回调（例如，当用户单击按钮时）。

// C++ has no callbacks (in the sense of an action [method] of a
// target [object]), so we had to roll our own. This class can be used
// directly, but the NEW_CALLBACK macro is easier.
template <class __TargetType>
class __Callback : public Callback
{
    public:
        typedef __TargetType TargetType;
        typedef void (TargetType::*ActionType)(void);

        virtual void execute()
        {
            (this->__target->*this->__action)();
        }

        __Callback(TargetType* target_, ActionType action_) :
        Callback(), __target(target_), __action(action_) { }

        virtual ~__Callback() { }

    private:
        // target object for the callback
        TargetType* __target;

        // action (method) of the target that will be called
        ActionType __action;
};

这个模板类是回调范式的核心。它存储了指向对象的指针和指向成员函数的指针，以便以后可以在目标对象上调用成员函数。

#define NEW_CALLBACK(class_, obj_, act_) \
    new __Callback<class_>(obj_, &class_::act_)

这个宏只是让创建模板化__Callback 对象变得更容易一些。

这已经很长时间了！带有回调的按钮可能被实例化为：

MyClass* obj = new MyClass();
Button* btn = new Button("Title", NEW_CALLBACK(MyClass, obj, btnClicked));

这将创建一个按钮，稍后将其放置在窗口或其他容器中，单击时将调用obj->btnClicked()。

现在，我的问题（对于冗长的设置感到抱歉，我认为我不能再削减它了）。出现了我需要复制Callback* 对象的情况。当然，由于它只是一个指向基类的指针，我无法确定模板化派生类的类型。

如何复制任意的Callback 对象，副本指向与原始对象相同的目标和操作？ 或者，是否有一种完全不同的方法来解决这个回调问题？我应该服用（尽管我不想改变太多）？

谢谢大家！

Answer 1

我不知道您是否应该采用更好的方法，但这似乎是克隆方法的理想用途。

您只需在 __Callback 模板中定义一个复制构造函数，在您的基类中定义一个纯虚拟 Clone 方法，然后在您的模板中实现该虚拟方法（利用您创建的复制构造函数）

例如：

class Callback
{
    public:
    ...
    virtual Callback* Clone()=0;
};

template <class __TargetType>
class __Callback : public Callback
{
public:
    ...
    __Callback(const __Callback& other) :
        __target(other.target_), __action(other.action_) { }

    virtual Callback* Clone()
    {
        return new __Callback(this);
    }
}

Answer 2

使用clone 作为虚拟构造函数的替代品。注意 使这真正起作用的协变返回类型。例如

struct Callback {
  virtual Callback* clone() const;
};

template<...>
struct Callback_impl {
  virtual Callback_impl* clone() const;
};

您还应该考虑使用shared_ptr 进行生命周期管理。全部 这似乎有点脆弱。

对我来说，您似乎想要 std::function 。它是多态的、类型安全的，并且通过std::mem_fn 与指向成员函数的指针一起工作。