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C++ 中的接口继承与实现继承

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为这篇 blog 打腹稿的时候，觉得自己很贱，居然玩弄 C++ 起来了。还用了 template 这种很现代、很有品味的东西。写完后一定要检讨。

起因是昨天写的那篇关于 gc 的框架。里面用了虚继承和虚的析构函数。这会导致 ABI 不统一，就是这个原因，COM 就不用这些。

说起 COM ，我脑子里就浮现出各种条条框框。对用 COM 搭建起来的 Windows 这种巨无霸，那可真是高山仰止。套 dingdang 的 popo 签名：虽不能至，心向往之。

好吧，我琢磨了一下如何解决下面的问题，又不把虚继承啦，虚析构函数啦之类的暴露在接口中。

简单说，我有几个接口是一层层继承下来的，唤作 iA iB 。iA 是基类，iB 继承至 iA 。

然后，我写了一个 cA 类，实现了 iA 接口；接下来我希望再写一个 cB 类，实现 iB 接口。但是，iB 接口的基类 iA 部分，希望复用已经写好的 cA 类。我想这并不是一个过分的需求。正如当年手写 COM 组件时，我对手写那些 AddRef Release QueryInterface 深恶痛绝。

用虚继承可以简单的满足这个需求：

以下是代码片段：
#define interface

interface iA {
    virtual void foo() = 0;
};

interface iB : virtual public iA {
    virtual void bar() = 0;
};

class cA : virtual public iA {
    virtual void foo();
    // etc...
};

class cB : virtual cA , virtual public iB {
    virtual void bar();
    // etc...
};

每当我创建一个 cB 对象，并返回 iB 接口指针时，cB 对象内部的继承关系，可以用个简单的图表示如下：

以下是引用片段：
iB  +- cB 
|      | 
+      + 
iA  +- cA

但是，我们在公开的 iX 接口定义中，使用了虚继承。这在不同编译器上可能有一些差异。如果组件写好后，动态库想拿给别人用，无法预知别人用的编译器，就会有问题。

嗯，这可能是个伪命题。或许不需要解决。但感觉最近有点犯贱。那么下面就讨论一下：怎么不在接口定义中使用 virtual 继承，而达到同样的目的呢？

我的方法是用 template 做一个中间层，然后手工写一些转发代码：

以下是代码片段：
#define interface struct

interface iA {
    virtual void foo() = 0;
};

interface iB : public iA {
    virtual void bar() = 0;
};

class cA : public iA {
public:
    virtual ~cA();
    virtual void foo();
    // etc...
};

template< typename IF >
class tA : cA , public IF {
    virtual void foo() { cA::foo(); }
};

class cB : tA<iB> {
    virtual void bar();
    // etc...
};

这样，模板 tA 解决了多继承后，接口实现的转发问题。（因为手工转发了 foo 的调用）

既然要转发，为什么要用多继承而不用组合呢？因为我需要 ~cA 正确的发挥作用。比如在 cA::foo 中可以正确的 delete this 。

下一个问题：如果还有一个 iC 继承于 iB ，然后在实现 cC 的时候，想复用 cB ，同时不想写太多的 api 转发代码。怎么办？

我初步的想法是，把 tA 模板的实现都改成虚继承，然后做一个 tB 模板。转发 cB 扩展的几个 api 。然后让 cC 从 tA tB 虚继承出来。随手写了一个，但编译有点问题，不想深入研究了。弄出个模板虚拟多继承，绝对是蛋痛啊。

研究 C++ 果然是浪费生命。

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作者：云风的 BLOG 来源：云风的 BLOG
标签：继承
发布时间：2010-02-23 22:09:41

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