派生类中的 Operator== 永远不会被调用

Question

有人可以请帮我摆脱痛苦吗？我试图弄清楚为什么派生 operator== 永远不会在循环中被调用。为了简化示例，这是我的 Base 和 Derived 类：

class Base { // ... snipped
  bool operator==( const Base& other ) const { return name_ == other.name_; }
};

class Derived : public Base { // ... snipped
  bool operator==( const Derived& other ) const { 
    return ( static_cast<const Base&>( *this ) ==
             static_cast<const Base&>( other ) ? age_ == other.age_ :
                                                 false );
};

现在当我像这样实例化和比较时......

Derived p1("Sarah", 42);
Derived p2("Sarah", 42);
bool z = ( p1 == p2 );

...一切都很好。在这里，来自 Derived 的 operator== 被调用，但是当我遍历一个列表时，比较指向 Base 对象的指针列表中的项目...

list<Base*> coll;

coll.push_back( new Base("fred") );
coll.push_back( new Derived("sarah", 42) );
// ... snipped

// Get two items from the list.
Base& obj1 = **itr;
Base& obj2 = **itr2;

cout << obj1.asString() << " " << ( ( obj1 == obj2 ) ? "==" : "!=" ) << " "
     << obj2.asString() << endl;

这里asString()（它是虚拟的，为简洁起见，这里没有显示）工作正常，但obj1 == obj2 总是 调用Base operator==，即使这两个对象是Derived .

我知道当我发现问题所在时我会踢自己，但如果有人能轻轻地让我失望，我将不胜感激。

Answer 1

那是因为您没有将 operator== 设为虚拟，因此在运行时不会考虑实际类型。

不幸的是，仅仅将 operator== 设为虚拟并不能解决您的问题。原因是当您通过将参数的类型从基更改为派生来更改函数签名时，您实际上是在创建一个新函数。听起来您想查看double-dispatch 来解决您的问题。

Answer 2

有两种方法可以解决此问题。

第一个解决方案。我建议在循环中添加一些额外的类型逻辑，这样您就知道什么时候有Base，什么时候有Derived。如果您真的只处理 Derived 对象，请使用

list<Derived*> coll;

否则在某处放置dynamic_cast。

第二种解决方案。 将相同类型的逻辑放入您的operator==。首先将其设为虚拟，因此左侧操作数的类型在运行时确定。然后手动检查右手操作数的类型。

virtual bool operator==( const Base& other ) const {
  if ( ! Base::operator==( other ) ) return false;
  Derived *other_derived = dynamic_cast< Derived * >( &other );
  if ( ! other_derived ) return false;
  return age_ == other_derived->age_;
}

但考虑到不同类型的对象可能不会相等，可能你想要的是

virtual bool operator==( const Base& other ) const {
  Derived *other_derived = dynamic_cast< Derived * >( &other );
  return other_derived
   && Base::operator==( other )
   && age_ == other_derived->age_;
}

Answer 3

您需要使operator== virtual 并且您需要确保它们两个方法具有相同的签名。即他们可能都需要接受Base。您可以在派生类中有一个重载的operator==，它能够处理派生对象。

Answer 4

当成员函数是虚函数时，虚表在运行时用于多态调用指针实际指向的类型（在本例中为您的派生类）上的函数。当函数不是虚函数时，不会进行虚表查找，而是调用给定类型的函数（在这种情况下，是您的类 Base）。

在这里，您的 operator=() 函数不是虚拟的，因此使用的是指针的类型，而不是指针指向的类型。

Answer 5

对于派生类使用它们自己的运算符实现，该运算符在基类中必须是虚拟的，否则将使用基类实现。