如何在 C++ 中使用智能指针实现接口隔离原则？

Question

我有 Delphi 和 C# 背景，所以我从他们的角度理解接口。我已经做了几年C++，仍然从它的角度学习接口。

在我的应用程序中，我有一种情况需要 class 实现多个接口（即继承多个纯抽象 classes）来指示每个 [=39] 支持的各种行为=].这不完全是 ISP，但足够接近，是同一个问题。

行为接口不相互继承。没有等级制度。

Delphi 和 C# 可以毫不费力地做到这一点，但我正试图弄清楚这是如何在 C++ 中完成的。（此外，目前，我仅限于 C++11。）

我探索了 dynamic_pointer_cast、static_pointer_cast，但它们需要继承层次结构。

我查看了 reinterpret_pointer_cast，但它在 C++11 中不可用。

我曾尝试使用我的行为接口继承的根接口（类似于 COM 中的 IUnknown 或 Delphi 中的 IInterface），创建继承层次结构，但后来我运行陷入菱形问题.

我看到了一些关于将方法添加到基础接口以 return 引用每个行为接口的建议，但这是一种我真的不想要的耦合，因为我可能需要添加其他行为和 class 稍后实施它们的 es。

这是一些我没有编译的代码，显示了我正在尝试做的事情的一个简单示例。

class IBase
{
public:
    virtual void DoBaseStuff() = 0;
}

class IBehaviorA
{
public:
    virtual void DoBehaviorA() = 0;
}

class IBehaviorB
{
public:
    virtual void DoBehaviorB() = 0;
}

class Base : public IBase
{
public:
    Base()  {}
    virtual ~Base() {}
    virtual void DoBaseStuff() { /* ... */ }
}

class JustA : public IBase, public IBehaviorA
{
public:
    JustA() {}
    virtual ~JustA() {}
    virtual void DoBaseStuff() { /* ... */ }
    virtual void DoBehaviorA() { /* ... */ }
}

class JustB : public IBase, public IBehaviorB
{
public:
    JustB() {}
    virtual ~JustB() {}
    virtual void DoBaseStuff() { /* ... */ }
    virtual void DoBehaviorB() { /* ... */ }
}

class AandB : public IBase, public IBehaviorA, public IBehaviorB
{
public:
    AandB() {}
    virtual ~AandB() {}
    virtual void DoBaseStuff() { /* ... */ }
    virtual void DoBehaviorA() { /* ... */ }
    virtual void DoBehaviorB() { /* ... */ }
}

void ProcessAllBehaviorA(std::vector<std::shared_ptr<IBase>> bases)
{
    for (auto& base : bases)
    {
        std::shared_ptr<IBehaviorA> behaviorA
                    = SOME_KIND_OF_CAST<IBehaviorA>(base);

        if (behaviorA != nullptr)
        {
            behaviorA->DoBehaviorA();
        }
    }
}

void main()
{
    std::vector<std::shared_ptr<IBase>> bases;

    bases.push_back(std::shared_ptr<IBase>(new Base()));
    bases.push_back(std::shared_ptr<IBase>(new JustA()));
    bases.push_back(std::shared_ptr<IBase>(new JustB()));
    bases.push_back(std::shared_ptr<IBase>(new AandB()));

    ProcessAllBehaviorA(bases);
}

我想知道在 ProcessAllBehaviorA 方法中 SOME_KIND_OF_CAST 占位符所在的位置要做什么。

我确信我不是第一个尝试这样做的人。

其他人如何在 C++ 中使用智能指针实现接口隔离原则（或类似我的模式）？

Answer 1

I have explored dynamic_pointer_cast, static_pointer_cast but they require an inheritance hierarchy.

您的代码确实具有继承层次结构，因此 std::dynamic_pointer_cast 可以正常工作！我已将一些行为添加到您的代码中，它按预期工作。

#include <memory>
#include <vector>
#include <iostream>

class IBase
{
public:
    virtual void DoBaseStuff() = 0;
};

class IBehaviorA
{
public:
    virtual void DoBehaviorA() = 0;
};

class IBehaviorB
{
public:
    virtual void DoBehaviorB() = 0;
};

class Base : public IBase
{
public:
    Base() {}
    virtual ~Base() {}
    virtual void DoBaseStuff() { /* ... */ }
};

class JustA : public IBase, public IBehaviorA
{
public:
    JustA() {}
    virtual ~JustA() {}
    virtual void DoBaseStuff() { /* ... */ }
    virtual void DoBehaviorA() { std::cout << "I am just A!" << std::endl; }
};

class JustB : public IBase, public IBehaviorB
{
public:
    JustB() {}
    virtual ~JustB() {}
    virtual void DoBaseStuff() { /* ... */ }
    virtual void DoBehaviorB() { /* ... */ }
};

class AandB : public IBase, public IBehaviorA, public IBehaviorB
{
public:
    AandB() {}
    virtual ~AandB() {}
    virtual void DoBaseStuff() { /* ... */ }
    virtual void DoBehaviorA() { std::cout << "I am A and B" << std::endl; }
    virtual void DoBehaviorB() { /* ... */ }
};

void ProcessAllBehaviorA(std::vector<std::shared_ptr<IBase>> bases)
{
    for (auto& base : bases)
    {
        std::shared_ptr<IBehaviorA> behaviorA
            = std::dynamic_pointer_cast<IBehaviorA>(base);

        if (behaviorA != nullptr)
        {
            behaviorA->DoBehaviorA();
        }
        else {
            std::cout << "Requested pointer does not implement A." << std::endl;
        }
    }
}

void main()
{
    std::vector<std::shared_ptr<IBase>> bases;

    bases.push_back(std::shared_ptr<IBase>(new Base()));
    bases.push_back(std::shared_ptr<IBase>(new JustA()));
    bases.push_back(std::shared_ptr<IBase>(new JustB()));
    bases.push_back(std::shared_ptr<IBase>(new AandB()));

    ProcessAllBehaviorA(bases);
}

输出：

Requested pointer does not implement A.
I am just A!
Requested pointer does not implement A.
I am A and B

顺便说一下，您在 class 定义的末尾漏掉了分号。

如何在 C++ 中使用智能指针实现接口隔离原则？

How do I implement the Interface Segregation Principle using smart pointers in C++?

c++

smart-pointers

solid-principles

c++11

interface-segregation-principle