【发布时间】:2017-08-13 14:21:58
【问题描述】:
我理解 c++ 类的多态性的方式是,它允许以相同的方式处理一个类及其子类。因此,如果我有一个类及其子类的多个对象,并将它们存储在基类的(智能)指针向量中,我可以在它们上调用任何虚拟方法,它会正常工作。
class Dancer {
public:
virtual void f() const { std::cout << "I am a basic dancer" << std::endl; }
};
class SkilledDancer : public Dancer {
public:
void f() const { std::cout << "I am a skilled dancer" << std::endl; }
};
int main(int argc, char *argv[])
{
std::vector< std::shared_ptr<Dancer> > dancers;
dancers.push_back(std::make_shared<Dancer>(Dancer()));
dancers.push_back(std::dynamic_pointer_cast<Dancer>(std::make_shared<SkilledDancer>(SkilledDancer())));
for(auto & dancer : dancers ){
dancer->f(); //works fine
}
}
但是当我想要这种行为时,当我使用处理两个对象的运算符或方法时,我遇到了一个问题。如果一个函数接受基类的两个参数的输入,我如何考虑它们实际上可能是派生类的对象这一事实?
class Dancer {
public:
virtual void g( const Dancer & d ) const { std::cout << "Let's do a basic dance" << std::endl; }
};
class SkilledDancer : public Dancer {
public:
//what should I do here ?
void g( const Dancer & d ) const { std::cout << "Let's do an advanced dance" << std::endl; }
//would overload Dancer::g but wrong because d is only a Dancer
void g( const SkilledDancer & d ) { std::cout << "Let's do an advanced dance" << std::endl; }
//doest not overload Dancer::g because different signature
//so would never be called if dealing with two smart pointers of the base class
};
int main(int argc, char *argv[])
{
auto basic = std::make_shared<Dancer>(Dancer());
auto advanced = std::dynamic_pointer_cast<Dancer>(std::make_shared<SkilledDancer>(SkilledDancer()));
basic->g(*advanced); //OK
advanced->g(*advanced); //seems good ...
advanced->g(*basic); //... but wrong
}
我设法找到了一种解决方法(代码如下),但它需要派生类的一个额外成员,两个额外的函数调用,并且该函数不能再是 const 了。所以我想知道是否有更好的方法来处理这个问题。
如果我遇到 XY 问题,我的实际问题是关于矩阵的。我想要一个矩阵运算符来乘以矩阵,但是在处理两个特定矩阵(如三角形或对称矩阵,它们是基矩阵类的子类)时,我想调用另一个运算符。请注意,所有类型的矩阵都存储为矩阵基类的指针。
class Dancer {
public:
virtual void g( const std::shared_ptr<Dancer> & d ) { std::cout << "Let's do a basic dance" << std::endl; }
};
class SkilledDancer : public Dancer {
public:
SkilledDancer() : dummy_g(false) {}
bool dummy_g;
void g( const std::shared_ptr<Dancer> & d) {
if( !dummy_g ){
dummy_g = true;
d->g(std::dynamic_pointer_cast<Dancer>(std::make_shared<SkilledDancer>(*this)));
} else {
dummy_g = false;
((SkilledDancer*)d.get())->dummy_g = false;
std::cout << "Let's do an advanced dance" << std::endl;
}
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
//all cases work fine
basic->g(basic);
advanced->g(advanced);
basic->g(advanced);
advanced->g(basic);
}
【问题讨论】:
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查找双重/多重调度。
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[OT]:您应该从
std::make_shared<Dancer>(Dancer())中删除Dancer() -
感谢您告诉我问题背后的概念名称。因此,如果我理解正确,C++ 中还没有对多分派的原生支持(维基百科文章提到了访问者模式的动态转换,但它们似乎不是很好的选择)。好呼吁 make_shared 评论!
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对于矩阵继承,可能是个坏主意,见Circle-ellipse_problem
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三角形和对称矩阵只是同一事物的数据配置 - 矩阵。矩阵是否对角线、对称、归一化等都是特定矩阵配置的简单可计算属性。这不是需要多态性的问题。
标签: c++ polymorphism operator-overloading overloading