如何根据构造函数参数初始化具有超类类型的成员变量？

Question

搜索了几个小时后，我终于到了这里。我有一个 Container 类，其中有一个指向 Base 类的指针作为成员变量。这应该引用 Spec1 或 Base 的另一个继承类，我在这里省略了。类型应由构造函数中的参数确定（例如 string、enum、int 等）。

我阅读了很多关于动态内存分配以及为什么应尽可能避免使用它的信息。这里可以避免吗？在构造函数之后是否有任何常用对象被销毁？还是设计理念完全错误？我来自 Java :( 在此先感谢。

class Base{
  public:
    virtual ~Base(){}; // required?
    virtual void doSomething() = 0;
};

class Spec1 : public Base {
     public:
       Spec1(){};
       Spec1(int i){
         // whatever
       }
       void doSomething(){
          std::printf("hello world");
       }
};

class Container{
   public:
     Container(String type_message){
      if (type_message.compare("We need Spec1")){
          m_type = new Spec1(1);
      } // add more ifs for other types (Spec2, Spec3 etc.)
     }
     void doSomethingWithSpec(){
        m_type->doSomething();
     }
   private:
      Base* m_type;
 };

int main (int argc, char **argv){
    Container a ("We need Spec1");
    a.doSomething();
}

Answer 1

要求Container 了解Base 的每个可能的派生类听起来不像是好的设计。这就是工厂函数的用途。

让Container 将该对象存储为std::unique_ptr 以避免内存泄漏和手动内存管理。

struct Base {
    virtual ~Base() = default;
    virtual void doSomething() = 0;
};

struct Spec1 : Base {
    void doSomething() override {
        std::printf("%s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
    }
};

// Factory function.
std::unique_ptr<Base> createBase(std::string const& type) {
    if(type == "Spec1")
        return std::unique_ptr<Base>(new Spec1);
    throw std::runtime_error("Unknown type " + type);
}

class Container {
    std::unique_ptr<Base> m_type;
public:
    Container(std::string const& type)
        : m_type(createBase(type))
    {}

    void doSomething(){
        m_type->doSomething();
    }
};

int main() {
    Container a ("Spec1");
    a.doSomething();
}

Answer 2

构造函数的工作方式与任何其他函数一样。局部变量在堆栈中分配并在函数完成时超出范围，而动态内存分配在堆栈中完成并且需要在函数完成之前显式释放（在 C++ 中而不是在 Java 中）。

但是在你的情况下

m_type = new Spec1(1);

new Spec1(1) 在堆中动态分配，不会在构造函数代码完成时被销毁。引用存储在类的成员变量中。所以只要Container类的实例在作用域内，分配给Spec1(1)的内存就可以被引用。

比较只考虑其他情况。

Container(String type_message){
      Base* m_type;
      if (type_message.compare("We need Spec1")){
          m_type = new Spec1(1);
      } // add more ifs for other types (Spec2, Spec3 etc.)
     }

在这里，只要构造函数完成，m_type 就会超出范围，但 new Spec1(1) 仍会因为内存泄漏而在堆中。