c++ - 为什么 C++ 不让基类实现派生类的继承接口(interface)？

Question

这就是我要说的

// some guy wrote this, used as a Policy with templates
struct MyWriter {
  void write(std::vector<char> const& data) {
    // ...
  }
};

在一些现有的代码中，人们没有使用模板，而是接口(interface)+类型删除

class IWriter {
public:
  virtual ~IWriter() {}

public:
  virtual void write(std::vector<char> const& data) = 0;
};

其他人想要同时使用这两种方法和写作

class MyOwnClass: private MyWriter, public IWriter {
  // other stuff
};

MyOwnClass 是根据 MyWriter 实现的。为什么MyOwnClass继承的成员函数不自动实现IWriter的接口(interface)？相反，用户必须编写除了调用基类版本之外什么都不做的转发函数，如

class MyOwnClass: private MyWriter, public IWriter {
public:
  void write(std::vector<char> const& data) {
    MyWriter::write(data);
  }
};

我知道在 Java 中，当您有一个实现接口(interface)的类并派生自恰好具有合适方法的类时，该基类会自动为派生类实现接口(interface)。

为什么 C++ 不这样做？这似乎是很自然的事情。

Answer 1

这是多重继承，有两个具有相同签名的继承函数，都有实现。这就是 C++ 与 Java 的不同之处。

因此，在静态类型为 MyBigClass 的表达式上调用 write 会导致无法确定需要哪个继承函数。

如果 write 仅通过基类指针调用，则无需在派生类中定义 write，这与问题中的声明相反。 既然问题已更改为包含纯说明符，则必须在派生类中实现该函数才能使类具体且可实例化。

MyWriter::write不能用于MyBigClass的虚调用机制，因为虚调用机制需要一个接受隐式IWriter* const的函数this 和 MyWriter::write 接受一个隐式的 MyWriter* const this。需要一个新函数，它必须考虑到 IWriter 子对象和 MyWriter 子对象之间的地址差异。

编译器理论上可以自动创建这个新函数，但它很脆弱，因为基类的更改可能会突然导致选择一个新函数进行转发。它在 Java 中不那么脆弱，只有单继承是可能的(转发到什么函数只有一个选择)，但在支持完全多重继承的 C++ 中，选择是模棱两可的，我们甚至还没有开始菱形继承(钻石问题)或虚拟继承。

其实这个问题(子对象地址的差异)是为虚继承解决的。但它需要额外的开销，而这在大多数情况下是不必要的，并且 C++ 的指导原则是“您不必为不使用的东西付费”。