强制派生类覆盖数据成员

Question

我有一个虚拟类A，数据为val 和val2。 val 由A 设置，但val2 应该由A 的子级设置（基于val 的值）。我想强制每个派生类设置val2。以下

#include<iostream>

class A {
  public:
    A(): val(1), val2(getVal2())
    {};

    int val;
    int val2;

    protected:
      virtual int getVal2() = 0;
  };

class B: public A {
  protected:
    virtual int getVal2() { return 2*val; };
};

int main(){
  B b;
  std::cout << b.val2 << std::endl;
}

不工作，因为A 的构造函数调用了一个当时尚未定义的函数（getVal2）：

/tmp/cc7x20z3.o: In function `A::A()':
test9.cpp:(.text._ZN1AC2Ev[_ZN1AC5Ev]+0x1f): undefined reference to `A::getVal2()'
collect2: error: ld returned 1 exit status

强制派生类显式设置val2 的更好方法是什么？

Answer 1

在基类的构造函数中将val2 设为参数（并且不要使用默认构造函数）：

class A
{
  public:
    A(int _val2) : val(1), val2(_val2) {};

    A() = delete;     //for clarity, not required as it is implicitly deleted

    //...
    int val;
    int val2;
};

这需要派生类在其构造函数中设置val2：

struct B : public A
{
    B() : A(0) {}   //A must be initialized, thus val2 is set in any case
    // ...
};

不要尝试访问基类构造函数中的纯虚成员：它们尚未构造，因此还不能访问；这会产生undefined behaviour。

---

编辑：从 cmets 看来，问题实际上比 OP 中描述的更复杂。即：val 应在派生类构造函数初始化器列表中可用（并且不应是静态的）。

我想出的最干净的解决方案（对于其他人请参见 cmets）是引入另一个基类并派生virtual：

struct Abase
{
    Abase() : val(1) {}
    int val; 
};

struct A : virtual Abase
{
    A(int _val2) : val2(_val2) {}
    int val2;
};

struct B : virtual A
{
    B() : /* Abase() is called implicitly here, */ A(2*val){}  
                                                 //^^^^^ now val is correctly initialized.
};

DEMO.

此外，您可以考虑继承protected（因为至少Abase 是一个实现细节，并不意味着要多态地使用）。

Answer 2

val 可用于val2 的初始化这一事实使事情变得非常复杂。一种解决方案是将val2 传递给A 的构造函数，并创建一个承载val 的父类Abase，并确保它在链中首先被初始化。

另一种选择是在val2 中为A 提供一个纯虚拟getter：

#include<iostream>

class A {
  public:
    A(): val(1)
    {};

    int val;

    virtual int getVal2() = 0;
  };

class B: public A {
  public:
    virtual int getVal2() { return 2*val; };
};

int main(){
  B b;
  std::cout << b.getVal2() << std::endl;
}