c++ - 如何消除这种与继承相关的代码异味？

Question

我需要实现很多具有不同 const 成员数据的派生类。数据处理应该在基类中处理，但我找不到访问派生数据的优雅方法。下面的代码可以运行，但我真的不喜欢它。

代码需要在小型嵌入式环境中运行，因此无法广泛使用堆或 Boost 等花哨的库。

class Base
{
  public:
    struct SomeInfo
    {
        const char *name;
        const f32_t value;
    };

    void iterateInfo()
    {
        // I would love to just write
        // for(const auto& info : c_myInfo) {...}

        u8_t len = 0;
        const auto *returnedInfo = getDerivedInfo(len);
        for (int i = 0; i < len; i++)
        {
            DPRINTF("Name: %s - Value: %f \n", returnedInfo[i].name, returnedInfo[i].value);
        }
    }
    virtual const SomeInfo* getDerivedInfo(u8_t &length) = 0;
};

class DerivedA : public Base
{
  public:
    const SomeInfo c_myInfo[2] { {"NameA1", 1.1f}, {"NameA2", 1.2f} };

    virtual const SomeInfo* getDerivedInfo(u8_t &length) override
    {
        // Duplicated code in every derived implementation....
        length = sizeof(c_myInfo) / sizeof(c_myInfo[0]);
        return c_myInfo;
    }
};

class DerivedB : public Base
{
  public:
    const SomeInfo c_myInfo[3] { {"NameB1", 2.1f}, {"NameB2", 2.2f}, {"NameB2", 2.3f} };

    virtual const SomeInfo *getDerivedInfo(u8_t &length) override
    {
        // Duplicated code in every derived implementation....
        length = sizeof(c_myInfo) / sizeof(c_myInfo[0]);
        return c_myInfo;
    }
};

DerivedA instanceA;
DerivedB instanceB;
instanceA.iterateInfo();
instanceB.iterateInfo();

Answer 1

您在这里不需要任何虚拟或模板。只需将 SomeInfo* 指针及其长度添加到 Base，并提供一个 protected 构造函数来初始化它们(由于没有默认构造函数，因此不可能忘记初始化它们)。

构造函数被保护不是硬性要求，但由于 Base 不再是抽象基类，使构造函数 protected 会阻止 Base 被实例化。

class Base
{
public:
    struct SomeInfo
    {
        const char *name;
        const f32_t value;
    };

    void iterateInfo()
    {
        for (int i = 0; i < c_info_len; ++i) {
            DPRINTF("Name: %s - Value: %f \n", c_info[i].name,
                     c_info[i].value);
        }
    }

protected:
    explicit Base(const SomeInfo* info, int len) noexcept
        : c_info(info)
        , c_info_len(len)
    { }

private:
    const SomeInfo* c_info;
    int c_info_len;
};

class DerivedA : public Base
{
public:
    DerivedA() noexcept
        : Base(c_myInfo, sizeof(c_myInfo) / sizeof(c_myInfo[0]))
    { }

private:
    const SomeInfo c_myInfo[2] { {"NameA1", 1.1f}, {"NameA2", 1.2f} };
};

class DerivedB : public Base
{
public:
    DerivedB() noexcept
        : Base(c_myInfo, sizeof(c_myInfo) / sizeof(c_myInfo[0]))
    { }

private:
    const SomeInfo c_myInfo[3] {
        {"NameB1", 2.1f},
        {"NameB2", 2.2f},
        {"NameB2", 2.3f}
    };
};

您当然可以使用小型、零开销的包装器/适配器类来代替 c_info 和 c_info_len 成员，以提供更好和更安全的访问(例如 begin() 和 end() 支持)，但这超出了这个答案的范围。

正如 Peter Cordes 指出的那样，这种方法的一个问题是，如果您的最终代码仍然使用虚拟对象(virtual你没有在你的帖子中展示过的函数。)如果没有虚拟对象，那么对象大小只会增加一个int。您确实说过您在一个小型嵌入式环境中，因此如果这些对象中有很多同时处于事件状态，那么这可能需要担心。

Peter 还指出，由于您的 c_myInfo 数组是 const 并且 使用常量初始化器，因此您不妨将它们设为 static 。这会将每个派生对象的大小减少数组的大小。