c++ - 派生类实例共享同一个基类实例

Question

假设我有一个具有以下接口(interface)的 Proc 类:

class Proc
{
public:
  void process();
protected:
  virtual void do_process() = 0;
private:
  int m_counter;
};

现在，假设我有两个实现 Proc 接口(interface)的派生类。

class DerivedProc1:
  public Proc
{
protected:
  virtual void do_process();
};

class DerivedProc2:
  public Proc
{
protected:
  virtual void do_process();
};

现在我生成两个派生类:

Proc* dp1 = new  DerivedProc1();
Proc* dp2 = new  DerivedProc2();

问题

我希望 dp1 和 dp2 共享相同的基类实例。
我需要它的原因是因为 Proc::m_counter 在两个处理器中必须相同，这意味着，更改一个处理器中的值必须被另一个处理器“看到”。当然，Proc::m_counter 只是我想分享的一个变量示例。
该问题的标准方法是什么？

注意事项

我不是在寻找快速解决问题的方法。含义:

1. 制作 Proc::m_counter static 是不需要的。我仍然需要将它绑定(bind)到特定的 Proc 实例。
2. 我不想在 Proc 之外保留 m_counter 并且传递是作为对 proc 的引用

Answer 1

如前所述，这是不可能的。以下要求是相互矛盾的:

• 计数是 DerivedProc1 实例的数据成员，而不是“在 Proc 之外”。
• 计数是 DerivedProc2 实例的数据成员。
• DerivedProc1 的实例和DerivedProc2 的实例是通过分别调用new 来分配的，也就是说它们最不同的是-派生对象。

不同的最派生对象不能共享一个数据成员。原因是一个最派生的对象被定义为占用它自己的内存区域。只有相同的最派生对象的子对象才能共享成员。

如果您愿意放宽“存储在外部”的限制，那么解决方案是“显而易见的”:让每个对象都持有一个 shared_ptr 到其中包含计数的对象。将相同的计数持有对象传递给您希望共享计数的任何对象的构造函数。唯一让这个问题变得困难的是你对计数在内存中的位置的限制。

如果您愿意放宽“单独的 new 调用”限制，那么您可以使用虚拟继承并将两个 Proc 对象构造为单个对象的基类子对象大多数派生对象:

class DerivedProc1 : public virtual Proc { ... };
class DerivedProc2 : public virtual Proc { ... };

class CombinedProc : public DerivedProc1, DerivedProc2 { ... };

CombinedProc *dp0 = new CombinedProc();
DerivedProc1 *dp1 = dp0;
DerivedProc2 *dp2 = dp0;

由于所有类都没有虚拟析构函数，因此您必须使用 dp0(而不是 dp1 或 dp2)删除对象。如果您给 Proc 一个虚拟析构函数，那么您可以使用其中的任何一个(并且只能使用一个)。

除非您正确理解它，否则我不建议使用虚拟继承。因此，由于您将不得不放宽其中一个要求，我通常会说标准方法是放宽第一个要求:将计数存储在两个对象之外的单独对象中。