c++ - 如何从基树类派生

Question

我有一个树类，其中包含数据成员和对子数据进行操作的成员函数:

class Tree {
    // variables, member functions here
    Tree *parent;
    std::vector<Tree*> children;
public:
    Tree(Tree* parent, int par0 /*, other constructor parameters*/) {
        //....
        this->parent = parent;
        for (int n = 0; n < par0; n++)
            children.push_back(new Tree(this, /*other arguments*/));
        //...
    }
    void method() {
        for (auto node: children)
            node->method();
        if (children.size() == 0) {
            // Code for leaf nodes
        } else {
            // Code for internal nodes
        }
    }
};

Tree 构造函数创建树结构，根据参数分配和初始化每个节点。

我想向类中添加新的数据和函数，产生新类 ExtTree，它可以访问 Tree 的所有数据和函数，并共享尽可能多的代码。但是，在 ExtTree 中， parent 和 child 都应该是 (ExtTree*) 而不是 (Tree*)。我如何重新组织此代码，以便 ExtTree 只添加自己的新数据，并返回到 Tree 以使用旧方法？

4 年前有人问过相关问题 here ，但我无法根据其中的答案找出解决方案；特别是，ExtTree 如何调用基础构造函数，或者它如何访问 Tree::method()。

Answer 1

通过将整个事物转换为模板，您将获得最佳、类型最安全的结果。

有可能提出一个非基于模板的解决方案，但我认为它不会是最佳的。我建议使用基于模板的解决方案，但如果出于某种原因，模板无法解决问题，您可以使用以下方法获得可接受的结果:

A) 定义一个虚方法:ExtTree *get_extree()。 Tree::get_extree() 返回 nullptr 或抛出异常(由您决定，以最适合您的应用程序为准)。 ExtTree::get_extree() 返回 this。

B) 定义另一个名为 create_node() 的虚拟方法。 Tree::create_node() 执行new Tree(/* 转发参数*/)，ExtTree::create_node() 执行 new ExtTree(/* 转发参数 */).

C) 将所有现有的 new Tree 调用替换为对 create_node() 的调用。

D) 以及任何其他需要同时使用 Tree 和 ExtTree 的常见代码放置原因将使用 get_extree() 来弄清楚它在做什么。

这将或多或少地带您到达您想去的地方。 A) 在概念上与仅使用 dynamic_cast() 略有不同，使用 dynamic_cast 代替 get_extree( ).但有时您会遇到对 dynamic_cast 过敏的人，这是避免过敏的一种方法。

我认为这里没有真正完美的、100% 干净的、非基于模板的解决方案。通过创建更多的虚拟方法并将几乎所有内容实现为虚拟方法，可能会在这里获得 100% 类型安全的解决方案。

但是，我认为这将需要大量工作。这就是模板的真正用途。使用它们。