C++模板中的混入模式

混入模式（Mixin）是一种将若干功能独立的类通过继承的方式实现模块复用的C++模板编程技巧。其基本做法是将模板参数作为派生类的基类。
Mixin这个词源自英语中的“mix in”，意为“混入”。在计算机编程领域，它指的是一种通过多重继承来实现代码复用的技术。一个Mixin类提供了一组可被其他类使用的方法，但它本身并不是为了单独使用而设计的。通过将多个Mixin类混合在一起，可以创建出具有多种功能的新类。
Mixin本身是面向对象领域的一个非常宽泛的概念，它是有一系列被称为Mixin的类型，这些类型分别实现一个单独的功能，且这些功能本身是正交的。当需要使用这些功能时，就可以将不同的mixin组合在一起，像搭积木一样，完成功能复用。
下面是一个简单的示例，它展示了如何使用混入模式来定义一个Point类，该类由多种不相关的属性构成，如二维坐标 (x, y)，颜色 (color) 和标签 (label) ：

template <typename... Mixins>
class Point : public Mixins... {
public:
    double x, y;
    Point() : Mixins()..., x(0.0), y(0.0) {}
    Point(double x, double y) : Mixins()..., x(x), y(y) {}
};

class Label {
public:
    std::string label;
    Label() : label("") {}
};

class Color {
public:
    unsigned char red = 0, green = 0, blue = 0;
};

using MyPoint = Point<Label, Color>;

请注意可变参类模板的展开方式。以上代码在cl.exe的C++20上编译通过。
也可以采用这种继承方式将A/B/C混合进来：

template  <typename T>
class base : public A<B<C<T>>>
{
//...
};

智能提示：

list.png

在此，可以看到子类，可以调用基类的方法，反向调用，基类可以仅包含重用的部分，具体的内容可以放到多个不同的子类里。
这种使用多重继承和模板组合的方式可以被看作是一种静态的组合。它是静态的，因为各种Mixin类是在编译时就已经被确定了，并且它们的功能已经被组合在一起形成了一个新的类。这个新的类是通过继承多个Mixin类和基类来形成的，在继承层次结构中，这些类的关系是在编译时就已经确定了，不会发生改变。
这种静态的组合方式与在运行时动态组合对象的方式是有区别的。在动态组合中，对象的组合方式是在运行时确定的，可以通过修改组合关系来改变对象的行为。在静态的组合中，如果要改变对象的功能，需要修改代码并重新编译。静态的组合方式是在编译时就生成了可执行代码，因此在运行时效率更高，并且安全性更好。

如果是通过mixins增加基类的功能，可以这么做：

template<typename T,typename MinIns>
struct ptt : public MinIns
{
    template<typename... Args>
    ptt(Args... args) : MinIns{}
    {
        ::new(this)T{args...};
        printArgs(args...);
    }
};
template<typename T>
struct setX : public T
{
    void setx(double x) {
        T* p = reinterpret_cast<T*>(this);
        p->x = x;
    }
};

template<typename T>
struct setY : public T
{
    void sety(double y) {
        T* p = dynamic_cast<T*>(this);
        p->y = y;
    }
};

template<typename T>
struct setZ : public T
{
    void setz(double z) {
        T* p = dynamic_cast<T*>(this);
        p->z = z;
    }
};

template<typename T>
struct printAble : public T
{
    void print() {
        T* p = dynamic_cast<T*>(this);
        mdlwcout << "x:" << p->x << ";y:" << p->y << ";z:" << p->z << endl;
    }
};

struct point {
    point(double xx = 0,double yy = 0,double zz = 0) : x(xx),y(yy),z(zz) {

    }
    double x{}, y{}, z{};
    virtual ~point() = default;
};

using Pt = ptt<point,setX<setY<setZ<printAble<point>>>>>;