对C++多重继承感到困惑

Question

我对 C++ 的更高级功能有些陌生。昨天，我发布了以下问题，了解了虚拟继承和可怕的死亡钻石。

我还通过其他链接了解到，多重继承通常是错误代码设计的标志，并且通常可以在不使用 MI 的情况下更好地实现相同的结果。问题是...我不知道对于以下问题什么是更好的单继承方法。

我想为两种类型的数字点定义一个接口。输入数字点和输出数字点。界面要简洁，只有访问信息所需的内容。当然，绝大多数属性对于这两种类型的数字点都是通用的。所以对我来说，这是一个明显的继承案例，而不是组合。

我的接口定义看起来像这样：

// Interface Definitions
class IDigitalPoint
{
public:
  virtual void CommonDigitalMethod1() = 0;
};

class IDigitalInputPoint : virtual IDigitalPoint
{
public:
  virtual void DigitialInputMethod1() = 0;
};

class IDigitalOutputPoint : virtual IDigitalPoint
{
public:
  virtual void DigitialOutputMethod1() = 0;
};

我的实现是这样的：

// Implementation of IDigitalPoint
class DigitalPoint : virtual public IDigitalPoint
{
public:
  void CommonDigitalMethod1();
  void ExtraCommonDigitalMethod2();
}

// Implementation of IDigitalInputPoint
class DigitalInputPoint : public DigitalPoint, public IDigitalInputPoint 
{
public:
  void DigitialInputMethod1();
  void ExtraDigitialInputMethod2();
}

// Implementation of IDigitalOutputPoint
class DigitalOutputPoint : public DigitalPoint, public IDigitalOutputPoint 
{
public:
  void DigitialOutputMethod1();
  void ExtraDigitialOutputMethod2();
}

那么我怎样才能重新格式化这个结构，以避免 MI？

Answer 1

这正是标准库在std::basic_iostream层次结构中使用虚拟继承的情况。

因此，真正有意义的情况可能很少见。

但是，这完全取决于您为清楚起见而删除的细节，因此无法确定是否存在更好的解决方案。

例如，为什么输入点与输出点不同？ DigitalPoint 听起来像是具有属性的事物，可能由 class 建模。但是，DigitalInputPoint 听起来就像是……DigitalPoint 以某种方式耦合到输入源。它有不同的属性吗？不同的行为？它们是什么，为什么？

Answer 2

你可以到下面link了解更多关于多重继承 Avoid Multiple Inheritance

另外，在你的情况下，多重继承是有道理的！！如果你愿意，你可以使用组合。

Answer 3

"multiple inheritance is typically a sign of a bad code design" - 纯接口的父代不计入此规则。你的 I* 类是纯接口（只包含纯虚函数）所以你 Digital*Point 类在这方面没问题

Answer 4

考虑一种不同的方法：

class DigitalPoint
{
public:
  void CommonDigitalMethod1();
  void ExtraCommonDigitalMethod2();
}

// Implementation of IDigitalInputPoint
class DigitalInputPoint
{
public:
  void CommonDigitalMethod1();
  void DigitialInputMethod1();
  void ExtraDigitialInputMethod2();
}

// Implementation of IDigitalOutputPoint
class DigitalOutputPoint
{
public:
  void CommonDigitalMethod1();
  void DigitialOutputMethod1();
  void ExtraDigitialOutputMethod2();
}

这样使用：

template <class T>
void do_input_stuff(T &digitalInputPoint){
    digitalInputPoint.DigitialInputMethod1();
}

您可以通过更清晰的设计和更少的耦合更轻松地实现，并且很可能获得更好的性能。 ~~唯一的~~缺点是接口是由用法隐式定义的。这可以通过记录模板期望的内容来缓解，最终您将能够在概念中做到这一点，让编译器为您检查它。
另一个缺点是您不能再使用 vector<IDigitalPoint*>。

Answer 5

您确定需要 3 个接口吗？

class IDigitalPoint
{
public:
    virtual void CommonDigitalMethod1() = 0;
};


enum class Direction : bool { Input, Output };

template <Direction direction>
class DigitalPoint : public IDigitalPoint
{
public:
    void CommonDigitalMethod1() {}
    void ExtraCommonDigitalMethod2() {}

    virtual void DigitialMethod1() = 0;
};

class DigitalInputPoint : public DigitalPoint<Direction::Input>
{
public:
    void DigitialInputMethod1() {}
    void ExtraDigitialInputMethod2() {}

    // This is like DigitialInputMethod1()
    virtual void DigitialMethod1() override
    {}
};

class DigitalOutputPoint : public DigitalPoint<Direction::Output>
{
public:
    void DigitialOutputMethod1() {}
    void ExtraDigitialOutputMethod2() {}

    // This is like DigitialOutputMethod1()
    virtual void DigitialMethod1() override
    {}
};

Answer 6

(Multiple) 继承和接口往往会使简单关系不必要地复杂化。

这里只需要一个简单的结构和几个独立的功能：

namespace example {
    struct Point { T x; T y; }

    Point read_method();
    void write_method(const Point&)
    void common_method(Point&);
    void extra_common_method(Point&);
} // example

common_method可能是Point的成员函数的候选。不太常见的 extra_common_method 可能是另一个 class 封装 Point.

的候选者

Answer 7

您可以使用组合而不是继承。 Live Example

如果 child 类不使用 DigitalPoint 的功能，那么您可以尝试使用 CRTP。如果您不了解 CRTP，可能会感到困惑，但当它适合时，它就像一个魅力。 Live Example

对C++多重继承感到困惑

Confused on C++ multiple inheritance

c++

inheritance

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