Создание интерфейса для шаблона абстрактного класса в C++

Question

У меня есть код, как показано ниже. У меня есть абстрактный шаблонный класс Foo и два подкласса (Foo1 и Foo2), которые берутся из экземпляров шаблона. Я хочу использовать указатели в своей программе, которые могут указывать на объекты типа Foo1 или Foo2, поэтому я создал интерфейс IFoo.

Моя проблема заключается в том, что я не уверен, как включить функционал в интерфейс, поскольку он зависит от экземпляра шаблона. Возможно ли даже сделать доступным функцию через интерфейс, или я пытаюсь сделать невозможное?

Большое спасибо за помощь.

class IFoo { 
    public: 
     virtual functionA()=0; 

}; 

template<class T> 
class Foo : public IFoo{ 
    public: 
     functionA(){ do something; }; 
     functionB(T arg){ do something; }; 
}; 

class Foo1 : public Foo<int>{ 
... 
}; 

class Foo2 : public Foo<double>{ 
... 
}; 

Answer 1

Я не думаю, что вы можете получить то, что хотите. Подумайте об этом, если бы вы выполнили свое предложение: если у вас есть указатель на экземпляр IFoo, и вы вызываете functionB(), какой параметр параметра вы должны дать? Основная проблема заключается в том, что Foo1::functionB и Foo2::functionB имеют разные подписи и делают разные вещи.

Answer 2

Самый простой способ - сделать ваш интерфейс шаблоном.

template <class T> 
class IFoo { 
    public: 
     virtual void functionA()=0; 
     virtual void functionB(T arg){ do something; }; 
}; 

template<class T> 
class Foo : public IFoo<T>{ 
    public: 
     void functionA(){ do something; }; 
     void functionB(T arg){ do something; }; 
}; 

Answer 3

Поскольку тип аргумента functionB должны быть известны заранее, у вас есть только один выбор: сделать это тип, который может содержать все возможные аргументы. Это иногда называют «верхним типом», а библиотеки boost имеют тип any, который приближается к тому, что будет делать верхний тип. Вот что может работать:

#include <boost/any.hpp> 
#include <iostream> 
using namespace boost; 

class IFoo { 
    public: 
    virtual void functionA()=0; 
    virtual void functionB(any arg)=0; //<-can hold almost everything 
}; 

template<class T> 
class Foo : public IFoo{ 
    public: 
     void functionA(){ }; 
     void real_functionB(T arg) 
     { 
     std::cout << arg << std::endl; 
     }; 
     // call the real functionB with the actual value in arg 
     // if there is no T in arg, an exception is thrown! 

     virtual void functionB(any arg) 
     { 
      real_functionB(any_cast<T>(arg)); 
     } 
}; 

int main() 
{ 
    Foo<int> f_int; 
    IFoo &if_int=f_int; 

    if_int.functionB(10); 

    Foo<double> f_double; 
    IFoo &if_double=f_double; 
if_int.functionB(10.0); 

} 

К сожалению, any_cast не знает об обычных преобразованиях. Например, any_cast<double>(any(123)) генерирует исключение, потому что он даже не пытается преобразовать целое число 123 в double. Если это не касается конверсий, потому что все равно невозможно воспроизвести их всех. Таким образом, существует несколько ограничений, но при необходимости можно найти обходные пути.

Answer 4

Вы на самом деле пытаетесь сделать невозможное.

Самое главное: virtual и template не очень хорошо перемешать.

• template - о генерации кода времени компиляции. Вы можете подумать об этом как о некоторых типах макросов, поддерживающих тип, и о нескольких призрачных трюках для метапрограмм.
• virtual - это решение времени исполнения, и для этого требуется некоторая работа.

virtual обычно реализуется с использованием виртуальных таблиц (подумайте о таблице, в которой перечислены методы). Количество методов должно быть известно во время компиляции и определено в базовом классе.

Однако, с вашим требованием, нам понадобится виртуальная таблица бесконечного размера, содержащая методы для типов, которые мы еще не видели, и это будет определяться только в ближайшие годы ... это, к сожалению, невозможно.

И если бы это было возможно?

Ну, это просто не имеет смысла. Что происходит, когда я звоню Foo2 с int? Это не для этого!Поэтому он нарушает принцип, согласно которому Foo2 реализует все методы от IFoo.

Таким образом, было бы лучше, если бы вы заявили реальную проблему, таким образом, мы могли бы помочь вам на проектном уровне, а не на техническом уровне :)