C++ 利用值类型和引用的统一语法

假设我们有以下

Base

类和两个派生类

Derived1

和

Derived2

：

class Base {
// Some declarations ...
};

class Derived1 : public Base {
// Some declarations ...
public:
  vector<int> _array;
};

class Derived2 : public Base {
// Some declarations ...
public:
  vector<int> &_array;
};

在

Base

中使用名为

index

的纯虚拟函数是一种解决方案。但是，在这种情况下，我们需要在两个派生类中使用相同的

int-index（uint x）{return_-array[x]；}

实现。这很难看，我们无法在

Base

中实现该函数，因为它不知道

\u array

因此，我们必须（1）将

\u数组

的类型更改为相同的类型（例如，更改为

向量*

），并在

基

中实现

索引

，或者（2）在

派生1

和

派生

中实现两种实现，以便使用公共接口。但是，我负担不起（1），因为它会在

Derived1

中添加一个额外的间接层，如果可能的话，我希望避免这种情况。拥有大量这样的成员变量会让（2）变得可怕，因为这需要大量的样板文件和复制，而且很难维护

我知道这两个

索引

函数实际上是不同的函数，因为它们在不同的类型上运行。在许多其他场景中，

Derived1

和

Derived2

需要单独的函数，因为它们具有不同的行为（并将编译为不同的目标代码）。然而，在C++的情况下，实现方式在语法上是相似的，所以我想知道是否有办法利用这个。 一种可能的解决方案是使用自由函数：

template <class T>
int index(const T &obj, uint x) {
  return obj._array[x];
}

模板
整数索引（常数T&obj，单位x）{
返回对象数组[x]；
}

在这里，我们宣布

index

是

Derived1

和

Derived2

的朋友。然而，这可能并不优雅，因为它使用了一个朋友声明（两次声明朋友也是重复的）

因此，我的问题是： 是否有更优雅的方法来实现

索引

，同时避免性能成本和代码重复

附录： CRTP与我想要的非常接近，但它在删除现有类型

Base

时引入了两个新类型（

Base

是第一个，而

Base

是第二个）。这样的重构会在代码库中引发更多的变化，这是不可取的（例如制作使用

Base

模板函数/类的函数/类，甚至将它们从头文件移动到源文件）。理想情况下，我想要的不需要对代码库的其余部分进行更改。

使用

模板
类别CrtpBase:公共B
{
公众：
int index（size_t ind）{return static_cast（this）->_array[ind]；}
};
结构Derived1:公共CrtpBase
{
向量_数组={1,2,3}；
};
struct Derived2：公共CrtpBase
{
向量_arr={4,5,6}；
向量和数组=\u arr；
};

---

.

我可以说您正在寻找一些设计模式吗？因为有一个标签[design patterns]，这可能非常适合类

Base

。谢谢！然而，这完全删除了

Base

，但我想要的只是更改现有API的实现（为问题添加了更多的解释）。@loudandclear编辑的更改如何？您仍然可以保持

基本状态

CrtpBase

只允许您将此功能添加到

派生的

s中。哦，我明白了，不过缺少了一些功能。我认为CrtpBase应该是从B派生的，那么它就有意义了。是这样吗？

template <class T>
int index(const T &obj, uint x) {
  return obj._array[x];
}

template <typename D, typename B = Base>
class CrtpBase : public B
{
    public:
    int index(size_t ind){return static_cast<D*>(this)->_array[ind];}
};

struct Derived1 : public CrtpBase<Derived1>
{
    vector<int> _array = {1,2,3};
};

struct Derived2 : public CrtpBase<Derived2>
{
    vector<int> _arr = {4,5,6};
    vector<int>& _array = _arr;
};