c++ - 将派生类方法链接到基类方法

Question

我正在编写一个带有可链接方法的库。

class Base {

  protected:
    int stepper=0;

  public:
    Base& baseMethod( void ) {
     Serial.println( stepper );
     return *this; 
    }
    virtual Base& derivedMethod( void ) =0;
    virtual Base& anotherDerivedMethod( void ) =0;
};

class Derived1 : public Base {

  public:
    Derived1& derivedMethod( void ) {
      stepper += 1;
      return *this;
    }

    Derived1& anotherDerivedMethod( void ) {
      stepper -= 1;
      return *this;
    }
};

class Derived2 : public Base {

  public:
    Derived2& derivedMethod( void ) {
      stepper += 2;
      return *this;
    }

    Derived2& anotherDerivedMethod( void ) {
      stepper -= 2;
      return *this;
    }

    Derived2& specialMethod( void ) {
      stepper *= 2;
      return *this;
    }
};

如您所见，baseMethod() 返回对 Base 类的引用，因此我不希望能够链接 derivedMethod( ) 或 anotherDerivedMethod() 给它，因为 Base 类不应该访问任何派生方法。

但是，在我的测试代码中(为 Arduino 编写):

Derived1 myDerived1;
Derived2 myDerived2;

void setup() {

  Serial.begin( 9600 );

  // as expected, these work:

  myDerived1.derivedMethod().baseMethod();  // prints 1
  myDerived1.derivedMethod().derivedMethod().baseMethod();  // prints 3
  myDerived1.anotherDerivedMethod().baseMethod();  // prints 2
  myDerived1.anotherDerivedMethod().derivedMethod().baseMethod();   // prints 2

  myDerived2.specialMethod().baseMethod();  // prints 0
  myDerived2.specialMethod().derivedMethod().baseMethod();  // prints 2
  myDerived2.derivedMethod().specialMethod().baseMethod();  // prints 8

  // I wouldn't expect these to work, but I'm glad they do!

  myDerived1.baseMethod().derivedMethod();  // prints 2
  myDerived1.baseMethod().anotherDerivedMethod();  // prints 3

  myDerived2.baseMethod().derivedMethod();  // prints 8
  myDerived2.specialMethod().baseMethod().derivedMethod();  // prints 20

  // and as expected, these don't work:  

  myDerived2.baseMethod().specialMethod();  // prints 22
  myDerived2.baseMethod().derivedMethod().specialMethod();  // prints 24
}

void loop() { }

我可以将derivedMethod()和anotherDerivedMethod()链接到baseMethod()，但我不能将 specialMethod() 链接到它。

method_chaining.ino:76:27: error: 'class Base' has no member named 'specialMethod'

我能看到的唯一区别是specialMethod() 没有在Base 类定义中提及。这就是它不起作用的原因吗？

如何将派生类方法链接到基类方法？

Answer 1

虚函数的全部意义在于能够从基引用或指针访问派生功能——这就是多态性的工作原理。 Base 引用有一个底层派生作为它的动态类型。事实上，因为您的 Base 是抽象的(即具有纯虚拟方法)，它的动态类型不能是它自己(除了一些有限的边缘情况，例如在销毁期间)，因为您通常不能创建一个对象抽象类型。

出于同样的原因，调用纯虚方法有解析(除了一些有限的情况)对派生类的调用。

上述情况的一个异常(exception)是当您尝试从析构函数调用纯虚方法时，这可能会导致运行时崩溃(“调用纯虚方法”)。