如何在模板类中调用继承类的函数

Question

如果一个类用同一个函数继承多个类，它如何调用每个继承类的函数而不手动指定每个类？

示例代码如下：

#include <cstdio>

class Interface1
{
  public:
    virtual ~Interface1() = default;
    void foo()
    {
        printf("%s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
    }
};

class Interface2
{
  public:
    virtual ~Interface2() = default;
    void foo()
    {
        printf("%s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
    }
};

class ObjectWithoutTemplate : public Interface1, Interface2
{
  public:
    void foo()
    {
        // How do I write the code to call each InterfaceX's foo() here
        // without manually specify each class?
        Interface1::foo();
        Interface2::foo();
        // The desired code looke like
        // for each interface in Interfaces {
        //     interface::foo()
        // }
    }
};

template <class... Interfaces>
class ObjectWithTemplate : Interfaces...
{
  public:
    void foo()
    {
        // It does not compile if the template does not inherit Interface[1|2]
        Interface1::foo();
        Interface2::foo();
        // The desired code looke like
        // for each interface in Interfaces {
        //     interface::foo()
        // }
    }
};
int main()
{
    ObjectWithoutTemplate objWithout;
    ObjectWithTemplate<Interface1, Interface2> objWith;
    objWithout.foo();
    objWith.foo();
    return 0;
}

我可以通过手动指定接口来调用接口：

    Interface1::foo();
    Interface2::foo();

但是对于ObjectWithTemplate的foo（），考虑到还会有Interface3，Interface4，我如何编写代码来调用每个继承接口的foo（）。

Answer 1

C 17中的折叠表达式有助于：

template <class... Interfaces>
class ObjectWithTemplate : public Interfaces...
{
  public:
    void foo()
    {
        (Interfaces::foo(), ...);
    }
};

对于C 11/C 14版本，也可以这样做，但更详细。

Answer 2

灵感来源于使用std:：tuple为每个可变模板参数生成一个类成员

它不是完美的，因为它增加了二进制大小，但它工作得很干净。

template <class... Interfaces>
class ObjectWithTemplate : public Interfaces...
{
  public:
    std::tuple<Interfaces...> interfaces;

    void foo()
    {
        // The size becomes 8 * num-of-inherited-classes
        printf("sizeof(interfaces)=%zu\n", sizeof(interfaces));
        std::apply([&](auto&&... args) {
            (static_cast<decltype(args)>(*this).foo(), ...);
            },
            interfaces);
    }
};

Answer 3

假设您不希望任何基重复（并且没有一个基相互继承），您可以这样做；

template <class FirstInterface, class... Interfaces>
class ObjectWithTemplate : public FirstInterface, public ObjectWithTemplate<Interfaces...>
{
   public:
      void foo()
      {
          FirstInterface::foo();
          ObjectWithTemplate<Interfaces...>::foo();
      };
};

// partial specialisation
template<class LastInterface> 
class ObjectWithTemplate<LastInterface> : public LastInterface
{
    public:
       void foo()
       {
           LastInterface::foo();
       };
};

类型的对象

ObjectWithTemplate<Interface1, Interface2> object;

实际上有Interface1和ObjectWithTemplate

如果重复碱基，或使用两个共享另一个碱基的碱基，例如

ObjectWithTemplate<Interface1, Interface1> object;

ObjectWithTemplate<Interface1, SomethingDerivedFromInterface1> object2;

然后，由于模棱两可，代码将无法编译。