C/C++ 中模拟 Go 接口：一种类型检查和多态实现方案-Golang-PHP中文网

C/C++ 中模拟 Go 接口：一种类型检查和多态实现方案

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发布： 2025-08-24 21:22:21

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c/c++ 中模拟 go 接口：一种类型检查和多态实现方案

在 C/C++ 中模拟 Go 语言接口特性的方法，旨在实现一种静态类型检查和多态机制。Go 语言的接口是一种隐式接口，类型不需要显式声明实现了某个接口，只要类型实现了接口定义的所有方法，就可以被认为是实现了该接口。这种特性在 C/C++ 中默认是不支持的。但是，我们可以通过一些技巧来模拟实现类似的功能。

一种常用的方法是结合使用纯虚类和模板。纯虚类定义了接口的规范，而模板类则用于包装实现了接口方法的类型，并使其继承自纯虚类。

实现步骤：

定义纯虚类（接口）： 创建一个包含纯虚函数的抽象类，作为接口的定义。该类声明了接口所需的方法签名。

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```
class Iface {
public:
        virtual int method() const = 0;
};
```
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Iface 类定义了一个名为 method 的纯虚函数。任何希望被视为实现了 Iface 接口的类型，都必须提供 method 方法的实现。
创建模板包装类： 定义一个模板类，该类接受一个类型参数 T，并继承自纯虚类。模板类负责将类型 T 的方法调用转发到纯虚类的方法上。
```
template <typename T>
class IfaceT: public Iface {
public:
        explicit IfaceT(T const t):_t(t) {}
        virtual int method() const { return _t.method(); }

private:
        T const _t;
};
```
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IfaceT 模板类接受一个类型 T 作为参数，并继承自 Iface。构造函数接受一个 T 类型的对象 t，并将其存储在私有成员 _t 中。method 方法重写了 Iface 中的纯虚函数，并将调用转发到 _t.method()。
实现接口的类型： 创建一个实现了接口方法的类型。
```
class Impl {
public:
        Impl(int x): _x(x) {}
        int method() const { return _x; }

private:
        int _x;
};
```
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Impl 类定义了一个名为 method 的方法，该方法返回内部成员变量 _x 的值。因此，Impl 类型被认为是实现了 Iface 接口。

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使用接口： 创建一个接受纯虚类指针或引用的函数，作为接口的使用方式。
```
void printIface(Iface const &i) {
        std::cout << i.method() << std::endl;
}
```
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printIface 函数接受一个 Iface 类型的常量引用 i。该函数通过调用 i.method() 来使用接口。
调用示例：
```
int main() {
        printIface(IfaceT<Impl>(5));
}
```
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在 main 函数中，我们创建了一个 IfaceT<Impl> 类型的对象，并将 Impl 类型的对象 5 传递给构造函数。然后，我们将该对象传递给 printIface 函数。printIface 函数会调用 IfaceT<Impl> 对象的 method 方法，该方法会将调用转发到 Impl 对象的 method 方法，最终输出 5。

完整示例代码：

#include <iostream>

// Interface type used in function signatures.
class Iface {
public:
        virtual int method() const = 0;
};

// Template wrapper for types implementing Iface
template <typename T>
class IfaceT: public Iface {
public:
        explicit IfaceT(T const t):_t(t) {}
        virtual int method() const { return _t.method(); }

private:
        T const _t;
};

// Type implementing Iface
class Impl {
public:
        Impl(int x): _x(x) {}
        int method() const { return _x; }

private:
        int _x;
};


// Method accepting Iface parameter
void printIface(Iface const &i) {
        std::cout << i.method() << std::endl;
}

int main() {
        printIface(IfaceT<Impl>(5));
}

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注意事项：