在 C++ 中使用基类模板的多重继承解决重载歧义

Question

假设我正在尝试创建一个从给定基类派生的Combine 类。

template<typename ...Bases>
class Combine : public Bases... {};

这很好用。例如，如果我有Foo 和Bar 类，那么Combine<Foo, Bar> 类将实现Foo 和Bar 中的所有方法。至少在我尝试这个之前我是这么认为的：

struct ContainerProvider {
    std::vector<int> container{1, 2, 3};
};

struct ConstGetter : public virtual ContainerProvider {
    [[nodiscard]] const int &get(int index) const {
        return container[index];
    }
};

struct MutableGetter : public virtual ContainerProvider {
    int &get(int index) {
        return container[index];
    }
};

template<typename ...Bases>
class Combine : public Bases... {};

int main() {
    Combine<ConstGetter, MutableGetter> container;
    container.get(1); // Member 'get' found in multiple base classes of different types
}

在正常情况下，我只会使用using Super::method;，但这里我不知道派生方法的名称。在一个完美的世界里，我可以使用这样的东西：

template<typename ...Bases>
class Combine : public Bases... {
    using Bases::* ...;
};

但 C++ 不允许这样做。

是否有可能以某种方式实现我的Combine 类？我很确定编译器可以获取所有信息来解决这种极端情况，但我不知道如何提供它以使其工作。

Answer 1

奇怪的问题，因为 get() 只在一个类中定义可以完美地工作，但在两个？错误？我很好奇是否存在核心语言缺陷，因为编译器似乎可以解决这个问题，但我没有看到任何问题 (http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html)。

理想的解决方案可能是MutableGetter 从ConstGetter 继承，因为从逻辑上讲，允许突变的吸气剂也应该允许获取非可变版本。

struct MutableGetter : public ConstGetter {
  using ConstGetter::get;

  int &get(int index) {
    return container[index];
  }
};

这是我能得到的最接近的：

#include <iostream>
#include <vector>

struct ContainerProvider {
  std::vector<int> container{1, 2, 3};
};

struct ConstGetter : public virtual ContainerProvider {
  [[nodiscard]] const int &get(int index) const {
    std::cout << "CONST" << std::endl;
    return container[index];
  }
};

struct MutableGetter : public virtual ContainerProvider {
  int &get(int index) {
    std::cout << "NON-CONST" << std::endl;
    return container[index];
  }
};

template <typename... Bases>
class Combine;

template <typename B1, typename B2, typename... Bases>
struct Combine<B1, B2, Bases...> : public B1, public Combine<B2, Bases...> {
  using B1::get;
  using Combine<B2, Bases...>::get;
};

template<typename B>
struct Combine<B> : B {
  using B::get;
};

int main() {
  Combine<ConstGetter, MutableGetter> container;
  std::cout << container.get(0) << std::endl;  // non-const
  const auto &const_container = container;
  std::cout << const_container.get(0) << std::endl;  // const
}

不过，Combine 必须知道其父级公开了哪些成员函数，这真的很糟糕。如果您愿意放弃成员函数的想法并偶尔进行强制转换，我找到了一个部分解决方案......：使用朋友函数

#include <iostream>
#include <vector>

struct ContainerProvider {
  std::vector<int> container{1, 2, 3};
};

class ConstGetter : public virtual ContainerProvider {
  [[nodiscard]] const int &get(int index) const {
    std::cout << "CONST" << std::endl;
    return container[index];
  }

  friend [[nodiscard]] const int& get(const ConstGetter &self, int i) { return self.get(i);  }
};

class MutableGetter : public virtual ContainerProvider {
  int &get(int index) {
    std::cout << "NON-CONST" << std::endl;
    return container[index];
  }

  friend [[nodiscard]] const int &get(MutableGetter &self, int i) {
    return self.get(i);
  }
};

template <typename... Bases>
class Combine : public Bases... {};

int main() {
  Combine<ConstGetter, MutableGetter> container;
  std::cout << get((MutableGetter&)container, 0) << std::endl;
  const auto &const_container = container;
  std::cout << get(const_container, 0) << std::endl;
}

Answer 2

我想将ConstGetter::get() 重命名为ConstGetter::const_get 不是一种选择？但是，这个编译：container.ConstGetter::get(); container.MutableGetter::get();，检查它here

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至于为什么重载解析不能跨类工作，你可以检查 这个老post 还有这个question的answer。