处理 CRTP 设计的受保护/私有构造函数/析构函数？

Question

考虑以下代码：

#include <iostream>
#include <type_traits>

// Abstract base class
template<class Crtp>
class Base
{
    // Lifecycle
    public: // MARKER 1
        Base(const int x) :  _x(x) {}
    protected: // MARKER 2
        ~Base() {}

    // Functions
    public:
        int get() {return _x;}
        Crtp& set(const int x) {_x = x; return static_cast<Crtp&>(*this);}

    // Data members
    protected:
        int _x;
};

// Derived class
class Derived
: public Base<Derived>
{
    // Lifecycle
    public:
        Derived(const int x) : Base<Derived>(x) {}
        ~Derived() {}
};

// Main
int main()
{
    Derived d(5);
    std::cout<<d.set(42).get()<<std::endl;
    return 0;
}

如果我想要从Base 公开继承Derived，并且不想在基类中使用虚拟析构函数，那么构造函数 (MARKER 1) 和析构函数的最佳关键字是什么(MARKER 2) 的Base 保证不会发生任何不好的事情？

Answer 1

无论您使用哪种编程风格，您都可能会做坏事：即使您遵循最好的最佳指南实践。这是其背后的物理因素（并且与减少全局熵的可能性有关）

也就是说，不要将“经典 OOP”（一种方法）与 C++（一种语言）、OOP 继承（一种关系）与 C++ 继承（一种聚合机制）以及 OOP 多态性（一种模型）与 C++ 运行时和静态多态（一种调度机制）。

虽然名称有时匹配，但 C++ 事物不一定要服务于 OOP 事物。

使用一些非虚拟方法从基类进行公共继承是正常的。并且析构函数并不特殊：只是不要在 CRTP 基础上调用 delete。

与经典 OOP 不同，CRTP 基对每个派生都有不同的类型，因此拥有“指向基的指针”是毫无头绪的，因为没有“指向通用类型的指针”。因此，调用“删除 pbase”的风险非常有限。

“protected-dtor 范例”仅在您使用 C++ 继承编程 OOP 继承时才有效，该继承通过基于指针的多态来管理（和删除）对象。如果您遵循其他范例，则不应以字面方式对待这些规则。

在您的情况下，受保护的 dtor 只是拒绝您在堆栈上创建 Base<Derived> 并在 Base* 上调用 delete。你永远不会做的事情，因为没有“Dervied”的 Base 没有任何意义存在，并且拥有 Base<Derived>* 没有任何意义，因为你只能拥有 Derived*，因此同时拥有 public ctor 和 dtor 不会造成特别的混乱。

但是您甚至可以做相反的选择来同时保护 ctor 和 dtor，因为您永远不会单独构造 Base，因为它总是需要知道 Derived 类型。

由于 CRTP 的特殊构造，所有经典的 OOP 东西都会导致一种“无关紧要的平衡”，因为不再有“危险的用例”。

您可以使用或不使用它们，但不会发生特别的坏事。如果您按照设计使用对象的方式使用对象，则不会。

Answer 2

虽然您的代码有效，但我觉得将 destructor 而不是 constructor 标记为 protected 很奇怪。通常我的理由是您想防止程序员意外创建 CRTP 基础对象。当然，这一切都归结为相同，但这几乎不是规范代码。

您的代码唯一可以防止的是通过基指针意外删除 CRTP 对象 - 即这样的情况：

Base<Derived>* base = new Derived;
delete base;

但这是一种高度人为的情况，不会出现在实际代码中，因为 CRTP 根本不应该以这种方式使用。 CRTP base 是一个实现细节，应该对客户端代码完全隐藏。

所以我应对这种情况的方法是：

• 定义受保护的构造函数。
• 不要定义析构函数 - 或者，如果 CRTP 语义需要，将其定义为 public（非虚拟）。

Answer 3

没问题，因为析构函数是受保护的，这意味着客户端代码不能删除指向Base的指针，所以Base的析构函数是非虚拟的也没有问题。