为什么指向基类的指针优于引用？

Question

通常，在 C++ 中，将参数传递给多态对象的函数的代码使用指向它的指针似乎更可取：

class Base {};
class DerivedA : public Base {};
class DerivedB : public Base {};

void OperateOnObject(Base* obj) {};

vector<Base*> objects;
objects.push_back(new DerivedA());
objects.push_back(new DerivedB());

for (size_t i=0; i<objects.size(); i++) {
  OperateOnObject(objects[i]);
}

为什么OperateOnObject() 通常被写入指向Base 的指针而不是引用？切片是否存在潜在问题？ （例如 vtable 丢失了）

我看到this response 提出了一个类似的问题，但它似乎没有解决同样的问题。

Answer 1

切片当然没有问题 --- 你的类不需要 vtable，因为它们没有虚函数，但即使它们确实有它们，传递引用也不会复制对象，因此不会切任何东西。

您可以像通过指针一样通过引用进行虚拟调用。据我所知，没有任何实际原因，只是为了风格。

也许这与多态对象通常由带有new 的指针创建这一事实有关，当然必须通过指针（或智能指针）存储在容器中，因为你不能有一个参考容器。这样看来，总是通过指针来操作它们似乎更加一致。

另外，如果你想在像for_each这样的标准算法中使用OperateOnObject，那么它要么必须接受容器的元素类型，即指针，否则你必须将它包装在一个函数中执行取消引用的适配器。标准 C++ 没有那个适配器，所以在它的基础上建立你的风格是一个麻烦的世界。

相关：看看如果OperateOnObject 接受一个引用，然后你使用迭代器迭代你的向量会发生什么：

for (vector<Base*>::iterator i = objects.begin(); i != objects.end(); ++i) {
    OperateOnObject(**i);
}

第 20 次双重间接让你烦恼或困惑时，你将更改 OperateOnObject 的签名；-)

顺便说一句，一些样式指南警告不要传递非 const 引用，无论该类型是否是多态基类，因为您无法立即区分 pass-by-reference 和 pass-by-在调用站点阅读代码时的价值。所以他们更喜欢OperateOnObject 无论如何都要拿一个指针。

我个人认为这个论点有点弱——一个函数的名称应该大致告诉你它做了什么，特别是像 ChangeTheObject(my_object); 这样的声明并不是那么巧妙地暗示我，因为它没有使用任何返回值，它必须改变它的论点。但我承认，如果你正确地遵循一种风格，那么清楚且一致地将突变器与纯函数区分开来会有一些好处。

Answer 2

引用不会出现切片问题 - 在这方面，它们与指针一样好。没有“硬”的理由偏爱指针，除非您希望 NULL 的语义可用于您的代码（即传递“无”的能力，如果您使用引用则不存在）。

我认为指针类型通常用作多态函数的参数以匹配集合的语义：由于您无法创建 vector 引用，因此您的代码最终将不得不取消引用从集合中获得的指针，然后再将它们传递给职能。这可能很烦人。