c++ - 从接口(interface)虚拟继承的成本

Question

这是了解使用虚拟基类继承的影响的尝试，尤其是在运行时成本方面。我想到的情况还涉及接口(interface)(或ABC)。

   I----------
 / | \        |
D1 D2 D3      Isub
      |     /
      D3Dec

因此，我们有一个接口(interface)I，我们有不同的实现D1、D2 和D3。但现在的转折点是，有一个特殊的装饰器，它只包装了一些(任意的)I 实现，然后根据 表达的契约添加了一个扩展特性我。

因此，从逻辑或设计的角度来看，希望通过从 I 派生的子接口(interface) Isub 来表达扩展能力。因此，任何 Isub 也自动履行 I 契约。

问题:性能影响

现在，要在 C++ 中实现这样的功能，任何接口(interface)I 的实现都必须虚拟，同样，Isub 必须从 I 继承 virtual，否则我们最终会在 D3Dec 中得到两个 I 子对象.

• 这是否意味着，I 的每个实现都必须在内存布局方面付出代价，并需要进行棘手的虚拟基址偏移调整。正确吗？
• 当 I 和 Isub 都是纯虚函数时，情况是否不同，即没有成员，只有纯虚函数？那么是否可以在没有虚拟继承的情况下进行这项工作？
• 需要注意的棘手一点是当客户端代码仅获取对Isub 的引用时。如果客户端调用扩展功能，他们实际上会在 D3Dec 中调用所述功能的实现，而这又会使用其他 I 功能来实现扩展功能，因为显然 D3dec 对它装饰的具体 I 实现一无所知。这是否必然意味着我们必须使用虚拟继承？或者是否有任何基于模板的技巧来解决这个问题但仍然有一个(抽象的)子接口(interface) Isub？

明显的替代方案当然是切断 I 和 Isub 之间的链接，将其变成一个简单的混合。这行得通，但是很丑，因为 Isub 本身没有多大意义，独立于 I。两者甚至在签名等方面使用相同的数据类型......

Answer 1

您可以通过将接口(interface)类作为具体类的模板参数 来完全避免菱形继承问题。那么就不需要虚类继承了。

class I { ... };

template<class Ifc>
class D3Impl : public Ifc
{ ... };

typedef D3Impl<I> D3;

class Isub : public I { ... };

class D3Dec : public D3Impl<Isub>
{ ... };