c ++存储对纯虚拟类的引用作为类的成员

Question

我有一个模板化包装器，其中包含一个类的实例，该类继承了一个纯虚拟类。
我的问题是如何将数据存储在包装器中。
- 我无法使用副本，因为无法实例化纯虚拟类（如果我使用简单的虚拟类，则无法进行切片）。
- 我没有设法保留参考。这个 ref 变得无效，因为我不管理我得到的对象的分配（超出范围）。
- 我唯一的解决方案是使用指针，即使我想避免这种情况，因为这不是很安全，我需要我的代码是健壮的。
我能做什么？

这是一个模拟我的问题的小例子：

#include <iostream>
#include <string>
#include <ctime>
#include <cmath>

using namespace std;

class Module
{
public:
    Module() : m(rand())
    {
        cout << "m = " << m << endl;
    }

    virtual void f() = 0;

    int m;
};

class ModuleA : public Module
{
public:
    ModuleA() : ma(rand())
    {
        cout << "ma = " << ma << endl;
    }

    void f() {}

    int ma;
};

template<typename T>
class Container
{
public:
    Container(T e) : element(e) {}

    T element;
};

// Objects are created outside of main
ModuleA createModule()
{
    return ModuleA();
}

Container<Module&> createContainer()
{
    return Container<Module&>(createModule());
}

int main()
{
    srand((unsigned int)time(NULL));

    Container<Module&> conta = createContainer();

    ModuleA& ca1 = dynamic_cast<ModuleA&>(conta.element); // wrong !

    system("pause");

    return 0;
}

Answer 1

您可以在容器中使用std::shared_ptr，即

template<typename T>
class Container
{
public:
    // The pointer you get must be managed as well
    Container(std::shared_ptr<T> e) : element(e) {}

    std::shared_ptr<T> element;
};

那将是完全安全的。事实上，如果对象在创建它的代码中超出范围，您仍然有一个有效的指针，直到容器自身超出范围。如果std::shared_ptr 的语义不完全适合您的情况，您可以使用std::weak_ptr 或std::unique_ptr 进一步调整内存所有权关系。

您绝对应该查看std::weak_ptr，因为它允许您禁止某些代码获取指针的所有权，但仍然允许访问 如果指针在您需要的位置有效访问它。它还可以防止内存保留循环，因为 std::weak_ptr 不拥有内存。