使用模板和继承进行设计测试

Question

我有一个关于 C++ 设计的问题。 正如您在下面的代码中看到的那样，存在设计问题。我希望能够拥有一个TestClass，它继承自从ModeBase 派生的零个或多个类（在此示例中为ModeOne 和ModeTwo）。如果TestClass继承自ModeOne，它就可以使用MethodeOne()，而TestClass需要实现MethodOne()，这就是我想要的。

class ModeBase
{
//--Methods--------------------------------------------------------------------
public:
    virtual ~ModeBase() = default;
};

class ModeOne : private ModeBase
{
//--Methods--------------------------------------------------------------------
public:
    virtual ~ModeOne() = default;

    virtual void MethodOne() {}
};

class ModeTwo : private ModeBase
{
//--Methods--------------------------------------------------------------------
public:
    virtual ~ModeTwo() = default;

    virtual void MethodTwo() {}
};



class TestBase
{
//--Methods--------------------------------------------------------------------
public:
    TestBase() : currentMode_( nullptr ) {}

    virtual ~TestBase() = default;

    template <class Mode, class T>
    void ChangeMode()
    {
        if( std::is_base_of<Mode, T>::value )
        {
            // Class does inherit from Mode so we make sure the current mode
            // has changed
            currentMode_ = std::make_shared<Mode>();
        }
        else
        {
            // Class does not inherit from Mode so we don't do anything
        }
    }

    template <class Mode>
    bool CurrentMode()
    {
        if( std::dynamic_pointer_cast<Mode>(currentMode_) != nullptr )
        {
            return true;
        }
        return false;
    }

//--Data members---------------------------------------------------------------
private:
    std::shared_ptr<ModeBase> currentMode_;
};

class TestOne
    : public TestBase
    , private ModeOne
    , private ModeTwo
{
//--Methods--------------------------------------------------------------------
    ~TestOne() = default;

    void HeartbeatTick()
    {
        if( CurrentMode<ModeOne>() )
        {
            MethodOne();
        }
        else if( CurrentMode<ModeTwo>() )
        {
            MethodTwo();
        }
    }

    virtual void MethodOne() {}
    virtual void MethodTwo() {}
};


class SomeManager
{
    ~SomeManager() = default;

    void ChangeAllMode()
    {
        for( auto it = vector_.begin(); it != vector_.end(); ++it )
        {
            // Here is the problem with this implementation. I need to know
            // the type of the TestBase derived class (TestOne) to use it as
            // a `ChangeMode` method template parameter.
            //(*it)->ChangeMode<AIModeFollowLine, SOMETYPE>();
        }
    };

    std::vector<std::shared_ptr<TestBase>> vector_;
};

我已经知道这是一个糟糕的设计，因为 vector_ 将在运行时填充，所以我无法像这样使用 ChangeMode。使用多方法似乎是一个很好的解决方案，不是吗？如果是这样，设计会是什么样子？

Answer 1

Multimethods（AKA 多重分派）处理基于所涉及参数的运行时类型将调用分派到单个函数的问题。这似乎不是您的问题（或者我误解了您？），因为您有两个不同的方法名称，在两种不同的类型上实现。

您的目标似乎是根据您注入到类中的运行时类型来选择方法实现。目前尚不清楚您是否能够规定注入采用的形式，但如果可以，那么为什么不直接注入实现呢？然后您可以使用 隐式接口 而不是显式接口。换句话说，为什么不注入functor-like 对象呢？

class TestBase
{
public:
    typedef std::function<void ()> Ticker;

    TestBase(Ticker hbTicker) : ticker{hbTicker} {}

    void HeartbeatTick() {
       ticker();
    }

    void setTicker(Ticker hbTicker){
        ticker = hbTicker;
    }

private:
    Ticker ticker;
};

如果满足您的要求，对我来说似乎不那么复杂。

如果您确实需要实现多重分派，您可能需要在每个需要确定其运行时类型的参数上实现visitor 模式。不确定这是否适用于多个参数（至少我自己没有尝试过多个参数）。或者你可以使用RTTI 和一个案例陈述或类似的东西。

Answer 2

我只是在这里愚蠢！ 我只需要使用不同的ChangeMode() 方法才能知道TestBase 是否属于TestOne 类型ModeBase：

template<typename Mode>
bool
IsSame( TestBase* base )
{
     return dynamic_cast<Mode*>(base) != nullptr;
};

template <class Mode>
void
ChangeMode()
{
    if( isSame<Mode>(this) )
    {
        // Change the ticker method
    }
    else
    {

    }
}