如何简化 C++ 中的接口声明？

Question

我的接口声明通常（总是？）遵循相同的方案。这是一个例子：

class Output
{
public:
    virtual ~Output() { }

    virtual void write( const std::vector<char> &data ) = 0;

protected:
    Output() { }

private:
    Output( const Output &rhs ); // intentionally not implemented
    void operator=( const Output &other );  // intentionally not implemented
};

样板总是一样的：公共虚拟析构函数，一些构成实际接口的纯虚拟方法。受保护的默认 ctor，禁用复制构造和复制分配。我开始使用两个小辅助宏，它们可用于将上述内容简化为

ABSTRACT_BASECLASS_BEGIN(Output)
    virtual void write( const std::vector<char> &data ) = 0;
ABSTRACT_BASECLASS_END(Output)

不幸的是，我没有找到一个只用一个宏就能做到这一点的好方法。更好的是，我想完全避免使用宏。然而，我唯一想到的是一个代码生成器，这对我来说有点矫枉过正。

在 C++ 中声明接口的最简单方法是什么 - 直接在语言中。使用预处理器是可以接受的，但我想避免使用外部代码生成器。

Answer 1

就个人而言，我会删除复制构造函数声明。您拥有纯虚函数，因此在任何情况下都无法通过切片创建此类的实例。如果派生类由于其拥有的资源的性质而不可复制；它可以将自己标记为不可复制。

然后我将摆脱受保护的默认构造函数；它什么也不做，在任何情况下你都必须从这个类派生，因为你有纯虚函数，所以它不会阻止任何使用。

虽然标记复制赋值运算符可以防止某人执行*pBase1 = *pBase2（实际上是一个无操作），但我个人不相信尝试阻止它是值得的。由于您的类没有数据成员，因此编译器生成的数据成员没有内在危险，因此用户可以适当地使用指针或对基类的引用。

我会选择：

class Output
{
public:
    virtual ~Output() {}
    virtual void write( const std::vector<char> &data ) = 0;
};

Answer 2

考虑使用基类：

class NoncopyableBase
{
public:
    NoncopyableBase() { }
    virtual ~NoncopyableBase() { }
private:
    NoncopyableBase(const NoncopyableBase&);
    void operator=(const NoncopyableBase&);
};

从这个基类派生的任何类都是不可复制的，并且会有一个虚拟析构函数。

Answer 3

不幸的是，我没有找到一个只用一个宏就能做到这一点的好方法。

IMO，最简单的解决方案是将默认方法放入宏中。像这样：

#include <vector>

#define DEFAULT_CLASS_METHODS(C) public: \
        virtual ~C(){}; \
    protected: \
        C(){}; \
    private: \
        inline C(const C& rhs){}; \
        inline void operator=(const C& other){}; 

class Output{
    DEFAULT_CLASS_METHODS(Output)
public:
    virtual void write(const std::vector<char> &data) = 0;
};

这样，*.h 文件中的每个类定义只需要一个宏。您将需要额外的宏来在某些 *.cpp 文件中实际声明复制构造函数和赋值运算符，或者您可以将默认的复制构造函数和赋值运算符内联，这会将所有内容包装到单个宏中。

唯一的问题是您需要输入两次类名。

有一种不那么优雅的方法来做到这一点，而无需输入两次类名：

#include <vector>

#define BEGIN_INTERFACE(C) class C{ \
    public: \
        virtual ~C(){}; \
    protected: \
        C(){}; \
    private: \
        inline C(const C& rhs){}; \
        inline void operator=(const C& other){}; 

BEGIN_INTERFACE(Output)
public:
    virtual void write(const std::vector<char> &data) = 0;
};

如您所见，在这种情况下，宏吃开 { 括号，这将非常具有误导性。

Answer 4

这样的事情怎么样：

ABSTRACT_BASECLASS(Output,
    (virtual void write( const std::vector<char> &data ) = 0;)
    (more methods))

(first)(second)(...) 是一个 boost 预处理器序列，就您的宏而言，它实际上是单个参数：http://www.boost.org/doc/libs/1_43_0/libs/preprocessor/doc/index.html

#define BASECLASS(name, methods) \
...\
BOOST_PP_SEQ_CAT(methods)\  //will concatenate methods declarations
...\