C ++中的面向對象，繼承和組合

Question

共有4個類別：A，B，C和D。類別A是“ HAS A” B，類別C是“ HAS A” D。碰巧是C“ IS A” A和D“ IS A” B。在C ++中為這些關系建模的最佳方法是什么？

A具有的B與C具有相同的D。

示例：建築物有入口，而房屋有門。 房子是建築物，門是入口。

Answer 1

class B {
};
class A {
  B b;  // A "has a" B
};
class C : public A  { // C "is a" A
  D d;  // C "has a" D
};
class D : public B { // D "is a" B
};

Answer 2

我認為您的設計存在缺陷。 如果我理解正確，則希望限制基類成員變量的類型：

struct Entrance {};
struct Door : public Entrance {};

struct Building
{
    Entrance * entrance; // raw pointer just for the sake of clarity
};

struct House : public Building
{
    // Building::entrance must always be a door
};

您可以使用訪問器（getter / setter） entrance並檢查類型，如果入口不是門，則引發異常，但這會破壞Liskov替換原理 ：您將無法像操縱House那樣操作House在Building ：

struct Drawbridge : public Entrance {};

House house;
Drawbridge bridge;

Building & building = house;
building.setEntrance(bridge); 
// Oups, I'm trying to install a drawbridge on my house!

一些庫執行這種限制（例如，當人們嘗試修改其內容時， ReadOnlyCollection<T>會引發異常），但是在我看來，這不是一個干凈的設計。 如果collection的界面指出我可以向collection中添加元素，則只讀collection 不是 collection（因為它不支持添加元素）。

在這里可以應用相同的推理： House 不是 Building因為它不能包含所有類型的Entrance 。

Answer 3

建築物有入口，而房屋則有門。 房子是建築物，門是入口。

struct Entrance        {};
struct Door : Entrance {};

struct Building {
   virtual Entrance& getEntrance() = 0;
};

struct House : Building {
   virtual Entrance& getEntrance() {
      return entrance;
   }

   private:
   Door entrance;
};

typedef Building A;
typedef Entrance B;
typedef House    C;
typedef Door     D;

這是使用多態性的最近似方法。 請特別注意， Building無法實例化，因為它是“抽象”的。

否則，您不能讓A具有B 和 C具有D ， 並且 B和D都是同一對象。

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如果您很想嘗試讓基准保持引用 ，請避免使用它：

struct Entrance        {};
struct Door : Entrance {};

struct Building {
   Building(Entrance& e) : e(e) {}
   Entrance& e;
};

struct House : Building {
   House() : Building(e) {}
   Door e;
};

typedef Building A;
typedef Entrance B;
typedef House    C;
typedef Door     D;

由於House的Building構造函數是在創建Door之前被調用的， 因此這充其量是有問題的 （最壞的情況下是未定義的。我必須查找它）。

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盧克說得對，但是這種建模有缺陷。

Answer 4

C擴展了A，D擴展了B。A在其定義中持有B對象，C持有D對象。 [有-有] [有-有]