多重继承和单例设计模式

Question

我设置了以下类层次结构，并希望调用非单个基础对象OtherBase的print()函数，该函数printSymbol()子类之一（在本例中为SingletonChild printSymbol()调用printSymbol() 。 我知道这是一种复杂且有些不必要的外观层次结构和处理方式，但这是一项任务，我需要以此方式进行处理。

我的问题的一个例子如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Object
{
    virtual void print() = 0;
};

class SingletonBase : public Object
{
private:
    static SingletonBase* theOnlyTrueInstance;
protected:
    SingletonBase()
    {
        if(!theOnlyTrueInstance)
            theOnlyTrueInstance = this;
    }
    virtual ~SingletonBase(){}
public:
    static SingletonBase* instance()
    {
        if (!theOnlyTrueInstance) initInstance();
        return theOnlyTrueInstance;
    }
    void print()
    { cout<<"Singleton"<<endl; }
    static void initInstance()
    { new SingletonBase; }
};

SingletonBase* SingletonBase::theOnlyTrueInstance = 0;

class OtherBase : public Object
{
public:
    virtual string printSymbol() = 0;
    void print()
    { cout<<printSymbol(); }
};

class SingletonChild : public SingletonBase , public OtherBase
{
public:
    string printSymbol()
    {
        return "Test";
    }
    static void initInstance()
    { new SingletonChild; }
};

int main() {
    SingletonChild::initInstance();
    OtherBase* test = (OtherBase*) SingletonChild::instance();
    test->print();
    return 0;
}

如何获得实例test来调用一个基类OtherBase而不是Singleton基类SingletonBase的print功能？

我试过了test->OtherBase::print() ，但这没有用。

Answer 1

@MuhammadAhmad的答案基本上是正确的。 我想补充一点，这里的主要问题是C风格的强制转换允许您执行您确实不想执行的操作。 因为您不能将SingletonBase静态转换为OtherBase ，所以C样式转换将执行reinterpret_cast ，并且在结果指针上调用print()是未定义的行为。 如果您使用了static_cast ，那么将得到一个错误：

OtherBase* test = static_cast<OtherBase*>(SingletonChild::instance());

错误：从类型'SingletonBase *'到类型'OtherBase *'的static_cast无效

这可能使您意识到需要做一些不同的事情。 例如，您可以使用dynamic_cast这样横向投射。

Answer 2

SingletonChild从SingletonBase继承其instance方法，该方法将返回指向SingletonBase的指针。
因此调用SingletonChild::instance(); 将为您提供SingletonBase* ，您不能简单地将其OtherBase*为OtherBase*

尝试先将其转换为SingletonChild* ，然后转换为OtherBase* ：

OtherBase* test = (OtherBase*)((SingletonChild*)SingletonChild::instance());

然后像下面这样简单地调用print方法： test->print();

请参阅ideone上的代码 。

编辑 ：

您也可以这样实现：

SingletonChild* test = (SingletonChild*)SingletonChild::instance();
test->OtherBase::print();

实际也请参见此方法 。

Answer 3

您要尝试将类型为SingletonBase *的对象转换为类型OtherBase* ，这是不可能的，因为SingletonBase并非派生自OtherBase 。 如果您使用dynamic_cast而不是旧的，不推荐使用的C样式强制转换，那么您会立刻意识到这种情况。

要解决此问题，您需要修改代码，如下所示：

class Object
{
    virtual void print() = 0;
};

class SingletonBase : public Object
{
private:
    static Object* theOnlyTrueInstance;
protected:
    SingletonBase()
    {
        if(!theOnlyTrueInstance)
            theOnlyTrueInstance = this;
    }
    virtual ~SingletonBase(){}
public:
    static Object* instance()
    {
        if (!theOnlyTrueInstance) initInstance();
        return theOnlyTrueInstance;
    }
    void print()
    { cout<<"Singleton"<<endl; }
    static void initInstance()
    { new SingletonBase; }
};

Object* SingletonBase::theOnlyTrueInstance = 0;

class OtherBase : public Object
{
public:
    virtual string printSymbol() = 0;
    void print()
    { cout<<printSymbol(); }
};

class SingletonChild : public SingletonBase , public OtherBase
{
public:
    string printSymbol()
    {
        return "Test";
    }
    static void initInstance()
    { new SingletonChild; }
};

int main() {
    SingletonChild::initInstance();
    OtherBase* test = dynamic_cast<OtherBase*>(SingletonChild::instance());
    test->print();
    return 0;
}

您应该避免使用C风格的强制类型转换，因为您可能最终会像对待对象一样操纵对象。