如何禁止C++派生类从基类继承，但允许从另一个派生类继承？

Question

考虑到这种情况：

class GrandParent {};
class Parent : public GrandParent {};
class Child : public Parent {}; /// Ok
class Child : public GrandParent {}; /// Is it possible to force a compilation error? 

- pacorrop

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如果它只是作为Parent的基类存在，那么为什么需要GrandParent呢？ - Pete Becker

@PeteBecker 对于“普通”的继承来说可能没有理由，但对于一些技巧来说，当然是有的（如基于成员的继承惯用法、EBO、主类和其特化类的共同成员等等，这个列表可以不断延伸）。以实际例子为例，考虑libstdc++的std::vector。 - milleniumbug

@milleniumbug - 这个继承层次结构中没有任何暗示它是用于“技巧”的。如果是的话，问题应该明确说明，以便获得更合适的答案。 - Pete Becker

@PeteBecker，正如milleniumbug所说，它旨在制造一些技巧。这不是我想要的层次结构；它只是其中的一部分。但这对你来说是无关紧要的信息，我可以这么说，因为你是唯一一个抱怨这个问题的人；没有冒犯的意思啊。无论如何，还是谢谢你！ - pacorrop

Answer 1

将GrandParent的构造函数设为私有，将Parent设为友元。

class GrandParent
{
   friend class Parent;
   private:
   GrandParent() {}
   // ...
};

您也可以通过将析构函数设置为私有来权衡多态销毁 GrandParents：

class GrandParent
{
   friend class Parent;
   private:
   virtual ~GrandParent() {}
};

// Invalid Destruction:
GrandParent* p = new Parent;
...
delete p;

- user2249683

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可能是最简单的方法。+1 - Marco A.

这里唯一的缺点是 friend 是一个笼统的解决方案。不过我想不出更好的办法了... - rubenvb

我会尝试的！非常感谢。 - pacorrop

Answer 2

另一种解决此问题的方法是使用“模板魔法”。 您应该在子类声明后添加此代码：

 #include <type_traits>

 class Child : public Parent
 {
 };

 static_assert(std::is_base_of<Parent, Child>::value, "Child must derive Parent");

如果你试图将父类更改为祖父类，编译器会报错。

- Alex Aparin

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是的，我同意你的观点。 - Alex Aparin

思考一下，它可以扩展以更可靠地执行某些操作。如果 OP 具有具有 T * 参数的方法，并带有 SFINAE 检查，以检查 T 是否派生自 GrandParent，他们 可以包含一个 static_assert，以拒绝任何未从 Parent 派生出来的内容。但这让我想：OP试图实现什么？在那种情况下，更简单和更明智的方法是首先将其限制为Parent，而不必担心其他源于GrandParent的类。 - user743382

我不太理解你的想法。 - Alex Aparin

我的意思是，如果OP有一个Child2 *，其中Child2直接派生自GrandParent，并且OP将该Child2 *传递给一个模板函数（可能只是一个签名简单的template <typename T> void f(T *)），该函数旨在仅与派生自Parent的类一起使用，那么可以在其中放置检查。如果该函数被广泛使用，那么您就不需要为所有子类重复检查。但是再说一遍 - 在这种情况下，我认为OP的设计可能存在问题。 - user743382

@DarioOO 我评论了这个回答，因为我认为static_assert是其中最重要的部分，并且那是 @АлександрЛысенко的，所以如果它被放在这个答案中，我也没问题。 :) - user743382