C++：条件继承是可能的答案

【问题标题】：C++: is conditional inheritance possibleC++：条件继承是可能的
【发布时间】：2023-03-28 19:32:01
【问题描述】：

我正在开发一个微处理器 (Arduino) 项目。我的库 Foo 继承自现有库 Basic。后来我将Basic的功能扩展为另一个类Advanced。然而，Advanced 使硬件更加难以扩展，使得其中一个已经制作的演示无法使用。

我的想法如下：

class Foo:
#ifndef USE_BASIC
public Advanced
#else
public Basic
#endif
{
...
}

并将#define USE_BASIC 放入我的演示代码中：

#define USE_BASIC
#include <Foo.h>

但是 Foo 不是从 Basic 继承的。我在这里做错了吗？或者是否有其他方法可以解决这个问题？

【问题讨论】：

您必须在包含Foo.h 的每个翻译单元（.cpp + 包含的标头）中，在#include <Foo.h> 指令之前定义USE_BASIC。考虑使用编译器开关（在每个翻译单元中自动声明 USE_BASIC）或将 #define 放在标题中。
@Named 我不同意。标头没什么特别的，OP 显示了在包含标头之前定义 USE_BASIC 的示例。编译器在 cpp 上运行，因此预处理器首先看到定义然后包括标题（在 OP 的示例中）。
我看不懂-1。

标签： c++ inheritance arduino

【解决方案1】：

更简洁的解决方案是使用模板：让编译器根据模板参数选择基类。

这是一个例子：

 #include <type_traits> //for std::conditional


 //here you go with your own class
 template<bool UseAdvanced>
 class Foo : public std::conditional<UseAdvanced, Advanced, Basic>::type
 {
      //your code
 };

下面是你将如何使用这个类：

Foo<true>   fooWithAdvanced; //it uses Advanced as base class
Foo<false>  fooWithBasic;    //it uses Basic as base class!

嗯，这是一种方法。但是还有更好的方法。特别是，我将按以下方式设计类模板，其中模板参数将充当 base 类。这将是更灵活的设计。

 template<typename Base>
 class Foo : public Base
 {
      //your code
 };

所以您可以使用Basic、Advanced 或任何其他类作为基类，只要它支持Foo 所需的功能及其用法：

 Foo<Advanced>  fooWithAdvanced;
 Foo<Basic>     fooWithBasic;
 Foo<OtherBase> fooWithOtherBase;

希望对您有所帮助。

【讨论】：

谢谢！很高兴了解这些方法，但可能不适合我的情况，不确定将模板添加到微处理器中是好事还是坏事......
@XunYang：你在说什么“微处理器”？你是说预处理器吗？如果是，那么您不需要将预处理器与模板一起使用。
不，它在 Arduino 上，所以这是一种嵌入式系统
@XunYang：我不认为模板会在 Arduino 中引起任何问题，因为一旦类模板被实例化，它就变得和任何其他普通类一样。
模板不是 Arduino 编译器的默认语言功能，所以我需要引入另一个 3rd-part 库来使用模板，这将占用更多已经达到极限的存储空间。 . 不过可能值得一试，下一个项目:)

【解决方案2】：

这是库供应商经常面临的基本配置问题。对于小型项目，只需 #define USE_BASIC，在适当的时候，在 foo.h 标头中。对于具有大量配置选项的大型项目，您可能希望转到一个配置文件，该文件在每个库头中获取 #included 并在那里定义适当的内容。在这种情况下，我会在配置标题中进行所有选择：

// uncomment to use `Basic` throughout:
// #define USE_BASIC
#ifdef USE_BASIC
typedef Basic FooBase;
#else
typedef Advanced FooBase;
#endif

【讨论】：

我确定您的意思是 typedef Basic FooBase; 不是 typedef FooBase Basic; 与其他 typedef 相同。
@Nawaz - 是的，谢谢。不知道我是怎么做出这么傻的事的。固定。

【解决方案3】：

另一种解决方案是避免继承并使用像Strategy 这样提供更大灵活性的模式。因此，您可以将 Foo 在运行时的行为从 Basic 更改为 Advanced。

【讨论】：

如果内存有限或间接影响性能太大，这可能是不可能的。

【解决方案4】：

有人提出了模式策略。如果您的选择是在编译时，您应该更好地使用基于策略的设计： http://en.wikipedia.org/wiki/Policy-based_design

这与您的设计大致相同，但您使用模板：

template <class Base> class YourClass : public base {
    ...
};

使用中：

#ifdef BASIC
typedef YourFinalClass Yourclass<Basic>;
#else
typedef YourFinalClass Yourclass<Advanced>;
#endif

【讨论】：