能否从std命名空间中的类（即std :: wstring）继承？

Question

类std::wstring缺少一些针对“普通”c字符串（和字面量）的操作。

我想在自己的自定义类中添加这些缺失的操作：

#include <string>

class CustomWString : public std::wstring {

        public:

            CustomWString(const char*);
            const char* c_str(void);
};

这段代码在Ubuntu Karmic下使用g++ v4.4.1编译正常。

但是我想知道是否有反对意见？

编辑：以下是一些例子，以澄清我所说的“缺少操作”：

std::wstring foo("hello"); // requires the L() macro or something like that
std::string bar("hello");
std::wstring goose(bar.c_str());

foo="hello";  // requires the L() macro
foo=bar.c_str();
foo=bar;

编辑：我希望这个内容能够“集中”处理。因为我有一个项目需要从微软Windows平台移植过来，其中涉及到成千上万个失败的操作。

好消息是：有一个中心位置定义了要使用的字符串类型，例如：

#ifdef WINDOWS_OS
    typedef std::wstring AppStringClass;
#else
    typedef std::string AppStringClass;
#endif

- anon

---

缺少哪些操作？ - GManNickG

@GMan：我猜是关于char*的转换。 - James McNellis

如果只是这样，从整个字符串类派生似乎有些过度。两个函数有什么问题吗？ - GManNickG

我强烈建议将转换例程放在类外面。写std::wstring str = encode("str")并不会增加太多工作量。另外，请删除你的代码片段中的 void，它在那里完全没有用处。 - avakar

Answer 1

这是合法的，但很多人认为不可取。问题在于标准库模板类没有虚析构函数。因此，如果您编写了以下代码：

std::wstring * p = new CustomWString ;
...
delete p;

您的行为未定义。

- anon

Answer 2

编译器肯定允许你这样做，因为在C ++中没有办法使用公共构造函数密封类。

STL容器不是为继承而设计，所以通常不是个好主意。 C ++有太多奇怪的角落可以忽略这一点。您的派生类可能会与另一个STL实现或仅与构建环境的更新冲突。

然而，我认为这是一个强烈的警告信号，而不是完全不行。这是一个“你真的非常确定自己在做什么吗？你知道所有影响，并且对所有替代方案有好的论据吗？”

在您的情况下：提供附加构造函数是可以接受的（因为公共接口已记录，并且您可以复制该接口），只要您不引入新的数据成员或VMT，切片或非虚拟析构符不是问题。（请记住，C ++标准声称通过基类指针删除时未定义行为没有虚拟DTor）

但是，我不确定您如何在不提供字符串存储空间的情况下实现char const * c_str()。一旦您引入新的数据成员，您就会进入地雷领域。

- peterchen

---

你对于“如何在不提供本地存储的情况下实现c_str()”是正确的。 - anon

在C++中，没有办法使用公共构造函数封装一个类。但是从C++11开始，添加了“final”关键字用于类和虚方法。我猜想目前没有任何标准库实现将任何stdlib类设置为“final”，因为（A）标准可能没有规定这一点，或者（B）这会破坏已经继承自stdlib类的所有代码，这可能是不必要甚至危险的。 - underscore_d

Answer 3

传统的反对从STL对象继承的论点是它们没有虚析构函数。因此，以vector为例，如果我要从它继承：

  class CMyVect : public std::vector<int>
  {
      ...
     int* someMemory;
  public:
     CMyVect()
     {
        someMemory = new int();
     }

     ~CMyVect()
     {
        delete someMemory;
     }
  };

基类中的非虚析构函数意味着，如果使用者将指向CMyVect的指针转换为指向int向量的指针，然后删除该指针，您的析构函数将不会被调用，导致内存泄漏。也就是说：

 int main()
 {
     std::vector<int>* vecPtr = new CMyVect();
     delete vecPtr; // invokes vector constructor only, not yours
 }

这并不是说你不能从这些对象继承，但这可能会导致问题。你必须小心地使用你继承的对象，或者干脆不需要让你的析构函数触发（不持有任何需要释放的资源）。

- Doug T.

---

只有在引入新的数据成员时，缺少虚析构函数才成为一个问题。（这并不被标准保证，但编译器实现必须费力去打破它） - peterchen

@peterchen：假设派生类有一个或多个虚成员，而基类没有。那么我很确定通过基类删除会出错，因为（在典型实现中）它不指向内存分配的开头，但该块将被释放，就好像它确实指向了。编译器并没有特别处理这种情况。我认为最好建议避免未定义行为，而不是试图弄清楚在什么条件下“合理”的编译器实际上会做出可预测的事情。 - Steve Jessop

（另外，提问者的示例确实有一个新的数据成员）。 - Steve Jessop

@peterchen 标准明确表示，如果使用基类指针删除派生类对象时没有虚析构函数，将会导致行为未定义。事实上代码看起来正常运行并不代表行为是被定义好的。 - anon

@Steve：在这种情况下，我会考虑引入一个VMT作为新的数据成员-因为它会改变内存表示。... @Neil：这并不意味着每个类都需要虚拟DTor。虽然我同意我们已经超出了编译器所支持的范围。 - peterchen

Answer 4

我想你知道basic_string没有定义虚析构函数。在多态环境中使用wstring是错误的。否则，您可以像往常一样使用自定义类。

因此，以下做法是危险的：

vector<wstring*> mystrings;
mystrings.push_back(new CustomWString);
...
delete mystrings[0]; // No virtual destructor

直接使用您的自定义类是可以的，例如：

vector<CustomWString> mystrings; // OK
mystrings.push_back("...");

- Khaled Alshaya

Answer 5

可以这样做，而且是合法的。但这是一个不好的主意。这些类不是为了继承而设计的，最好不要使用继承来扩展它们。如果你在使用这些类时不小心，可能会导致未定义的行为。(这些类没有虚析构函数)

此外，似乎添加这些特定的函数是个坏主意，因为它们依赖于区域设置和编码方式。你给这个类增加了超过一个职责。在char和wchar_t之间转换的功能应该放在其他地方。

- jalf

Answer 6

类模板std::basic_string（其中std::wstring是具有特定模板参数的typedef）没有虚析构函数，因此公开继承它是不好的想法。

- James McNellis

Answer 7

你可以这样做。但我认为没有意义，因为std::basic_string（以及其具体版本std::string和std::wstring）没有定义虚方法并且有非虚析构函数。因此，你无法在例如std::wstring的位置上正确使用你的子类。

- Tomek Szpakowicz

---

是的，他们可以将其传递为“wstring”的替代品，但期望“wstring”的调用者只能调用基本行为，而不能调用OP添加的任何内容。这引发了一个问题，即为什么使用如此强（最强）的耦合性，如继承 - 如果没有同样强的理由，即Liskov可替换性。继承通常是一种懒惰的方式，可以从基础中获取所有方法，而无需按照组合所需的方式进行转发/包装。但是为什么不（A）做这项工作，（B）使用“public”组合，（C）使用自由函数？继承有很多潜在的缺陷，因此必须具有很大的好处。 - underscore_d

Answer 8

“继承”一个类的能力是一种语言特性。它只是一种正式、简单和干燥的语言特性，不与任何特定应用程序或任何特定使用模型相关联。它是一个低级工具，可以用于不同的目的。回答你的问题，从 std::wstring 类继承是完全合法的。

然而，下一个问题将是“为什么”。为什么要从 std::wstring 继承？

如果你在面向对象编程(OOP)范例中设计代码，那么公开地从 std::wstring 继承可能不是一个好主意，“可能”是这里的关键词。在 OOP 中，公共继承通常意味着多态类层次结构中的 IS-A 关系。类 std::wstring 并不是设计成多态的，这就是为什么公开从它继承可能被视为一件相当奇怪的事情。

如果你在不同的范例中设计代码，比如模板元编程(TMP)，那么公共继承可能是完全有效的。你看，在 TMP 中，公共继承有完全不同的目的，与多态和关系没有任何关系。

换句话说，如果不考虑更大的背景，就没有办法对你的问题给出具体的答案。无论如何，要注意“机械”的回答，比如“由于std::wstring没有虚析构函数，所以你不能从中继承，因为这会破坏<proceed to illustrate with code>”。这样的推理是完全错误的，即使在面向对象编程的方法中也是如此。

- AnT stands with Russia