创建抽象类 DataType 的最佳方式是什么？答案

【问题标题】：What is the best way for me to create my abstract class DataType?创建抽象类 DataType 的最佳方式是什么？
【发布时间】：2018-12-30 19:16:31
【问题描述】：

自从我使用类 C 语言（包括 C++）以来，已经很长时间了。我目前的工作主要集中在 Python 上，而 C++ 处理继承的方式让我有些沮丧。我需要能够读取日志文件并根据预定义的模式提取重要信息，以便在所述日志中查找。

我有一个抽象类DataType：

#include <string>

using namespace std;

class DataType {
public:
    // Getters
    virtual string GetRawData() const;
    virtual string GetFormattedData() const;

protected:
    // Transform raw data (if possible)
    virtual int Transform(string raw, string &fmt) = 0;

    // A pattern string (regex) to compare against raw_data to see
    // if can be transformed into a normalized format
    static string definition;

    string raw_data;
    string formatted_data;

};

正如你通过纯虚函数Transform() 看到的，我不希望这个类能够被实例化。我将为此设置子类：IPv4Address、IPv6Address、Timestamp 等。

我很确定我正在慢慢掌握虚函数并在派生类中重载它们。但是，我仍在努力解决如何最好地处理成员变量（definition、raw_data 和 formatted_data）。特别是definition，我真的希望所有派生类都有自己的值，但是对于每个类，该变量应该是静态的。我的问题是在哪里声明，在哪里定义？

当我在 IPv4Address.h 中定义 definition 时，就像我的派生类 IPv4Address 现在一样：

class IPv4Address : public DataType {
//stuff above
protected:
    // I know the pattern doesn't work matching IP addresses.
    // I'm just trying to get this to compile without error for now.
    static string definition = "[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*\\.[a-zA-Z0-9]+";
//stuff below
}

我收到此错误：

in-call initialization of static data member 'std::__cxx11::string IPv4Address::definition of non-literal type

我需要在 cpp 文件中定义这个变量吗？这对我来说似乎不对，但这并不意味着什么。感谢您的帮助！

【问题讨论】：

不能在类定义中初始化静态变量。它需要在类定义之外。此外，不幸的是，没有办法强制每个派生类都有一个特定的静态变量（如纯虚拟静态变量），所以我会将它排除在基类之外。编辑：除非您使用 C++17（需要指定），否则您可以在其中使用 inline 变量。见en.cppreference.com/w/cpp/language/static。作为记录，如果您是 C++ 新手，cppreference 是一个很好的资源。将来自 python 令人沮丧。
顺便说一句，关于超出问题范围的事情，我相信the metaclasses proposal 会启用这样的功能。
加const怎么样？
请说明您打算如何使用这个definition 变量。您可能尝试使用错误的语言功能来解决您的问题。
@r3musn0x definition 变量用作 DataType 派生类的“定义”。因此，对于 IPv4Address，definition 将是一个正则表达式样式的字符串，可以将原始数据输入与之进行比较，以验证该原始数据是否是 IPv4 地址。

标签： c++ inheritance abstract-class

【解决方案1】：

通常在 C++ 中，静态数据成员必须在类外部（通常在 .cpp 文件中）定义，如下所示：

string IPv4Address::definition = "[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*\\.[a-zA-Z0-9]+";

但是，在您的情况下，根本不需要此数据成员，尤其是在您的基类 DataType 中。数据成员不能在派生类中被覆盖，因此当您在 DataType 类中声明 definition 成员并在 IPv4Address 类中“重新定义”它时，您实际上定义了两个独立的不相关变量，这对您没有任何帮助基于类类型的不同模式。例如：

void foo(DataType &data)
{
    cout << data.definition; // assuming "definition" is public for the sake of example
}

void bar()
{
    IPv4Address addr;
    foo(addr); // will output the DataType::definition and not IPv4Address::definition because the "definition" data member is not "virtual" and there is really no such thing
}

鉴于您的 Transform 方法将是使用此 definition 的方法，并且在每个类中都会有所不同，您可以完全摆脱此数据成员，并将其作为 Transforms 的一部分定义。

【讨论】：