面试题：C++模板类派生的复杂继承体系设计

设计思路

模板类层次结构：设计至少三层的模板类派生体系。每层派生类增加独特的数据成员和功能，以体现继承和功能扩展。
静态成员变量：在基类中定义一个静态成员变量，用于统计特定类型对象的数量。在构造函数中递增该变量，在析构函数中递减该变量。
静态成员函数：在每个派生类中实现一个静态成员函数，用于获取这个统计数量。

代码实现

#include <iostream>

// 基类模板
template <typename T>
class Base {
public:
    Base() { ++count; }
    virtual ~Base() { --count; }

    static size_t getCount() { return count; }

protected:
    static size_t count;
};

template <typename T>
size_t Base<T>::count = 0;

// 第一层派生类模板
template <typename T>
class Derived1 : public Base<T> {
public:
    Derived1() : data1(0) {}

    void setData1(T value) { data1 = value; }
    T getData1() const { return data1; }

    static size_t getCount() { return Base<T>::getCount(); }

private:
    T data1;
};

// 第二层派生类模板
template <typename T>
class Derived2 : public Derived1<T> {
public:
    Derived2() : data2(0) {}

    void setData2(T value) { data2 = value; }
    T getData2() const { return data2; }

    static size_t getCount() { return Base<T>::getCount(); }

private:
    T data2;
};

// 第三层派生类模板
template <typename T>
class Derived3 : public Derived2<T> {
public:
    Derived3() : data3(0) {}

    void setData3(T value) { data3 = value; }
    T getData3() const { return data3; }

    static size_t getCount() { return Base<T>::getCount(); }

private:
    T data3;
};

你可以使用以下方式测试这个继承体系：

int main() {
    Derived3<int> obj1;
    Derived3<int> obj2;

    std::cout << "Number of Derived3<int> objects: " << Derived3<int>::getCount() << std::endl;

    return 0;
}

在上述代码中：

Base 模板类是整个继承体系的基类，它包含一个静态成员变量 count 用于统计对象数量，并提供了静态成员函数 getCount 来获取这个数量。
Derived1 模板类从 Base 派生，增加了数据成员 data1 和相关的访问函数。
Derived2 模板类从 Derived1 派生，增加了数据成员 data2 和相关的访问函数。
Derived3 模板类从 Derived2 派生，增加了数据成员 data3 和相关的访问函数。
在 main 函数中，创建了两个 Derived3<int> 对象，并通过调用 getCount 函数输出对象的数量。

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