继承类的继承集合

Question

我目前有两个类: item和catalog; 后者包含了一个item列表以及一些处理它们的方法:

class item {
    int index;
    vector<item*> related_items;
    // other member variables and functions
}

class catalog {
    size_t length;
    item* items;
public:
    catalog(size_t l);
    ~catalog();         // delete[] items;
    // other member variables and functions
}

catalog::catalog(size_t l) {
    items = new item[length = l];
    // Set properties of new items
}

我认为，即使items是一个vector<item>，也不会有任何区别。部分item的初始化，例如填充列表related_items，需要完整的item集合，因此在catalog构造函数中完成。

现在，我想定义新的类:book表示特定类型的item，而library是一种包含book的catalog类型。我希望library构造函数分配内存以容纳某个数量的book，然后按照与catalog完全相同的方式初始化从item继承的这些book成员。接下来，它将进一步初始化book的其余成员。

我的最初想法是使它们成为item和catalog的派生类。但由于目前情况下，library无法作为catalog的派生类，因为catalog具有指向基类对象数组的指针。实现这种结构的“最佳”方法是什么？

- Stephen Powell

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模板和模板特化，也许？ - Some programmer dude

图书馆从目录继承有什么问题吗？它也会指向一个项目数组，但在您的情况下，所有这些项目都将是书籍。 - Othman Benchekroun

@Othman 那你就会出现对象切割，因为“items”是由“item”*对象组成的数组。 - Some programmer dude

语法上有效的示例不会有害。 - Lightness Races in Orbit

@JoachimPileborg：不是的。它是指向具有“item”作为基础的零个或多个对象的指针。如果添加了一些“virtual”，那就是这样。 - Lightness Races in Orbit

Answer 1

如果catalog包含指针的数组，例如std::vector<std::unique_ptr<item>>，那么它可以容纳任何item的子类型。继承catalog的library可以有仅接受book（继承自item）的成员函数，并且在返回书籍引用时可以适当地转换指针（或者您想对它们做什么都可以）。

另一种选择是使用模板：

template<class T>
class catalog {
    std::vector<T> items;
};

class library: public catalog<book> {
    // ...
};

模板的一个缺点是不同 catalog 实例的子类型没有共同的父类。这是否重要取决于您的设计。

由于您的示例中没有任何成员函数，很难确定继承是否有意义。 library 可以包含一个 catalog<book> 成员，或者您可以使用 catalog<book> 作为它本身，而不需要单独的 library 类。

- eerorika

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谢谢您的建议。我想避免将item*强制转换为book*，但我承认这主要是出于美学原因。我认为我最终会更深入地使用模板，并同时使用template<class T> class item和template<class T> class catalog。如果我解决了细节问题，我会发布一个答案。 - Stephen Powell

如果library确保向量中只存在book，那么static_cast就足够了。 - eerorika