虚拟方法 C++答案

【问题标题】：virtual methods C++虚拟方法 C++
【发布时间】：2015-01-15 20:40:54
【问题描述】：

我面临以下问题。

我实现了父类 - Vehicle，它有一些派生类，其中之一 - FastVehicle。

在程序中，我需要存储一个 Vehicle* 指针向量。指针可能指向 Vehicle 对象或 FastVehicle 对象。

1) 我希望能够为向量中的每个对象调用 print() 方法。问题是，在 FastVehicle 的情况下，我还想将参数传递给函数，我需要调用一个带有签名的函数：

void print(int a)

我对虚函数机制略知一二，但据我所知，它只有在两个函数具有相同签名的情况下才有效。

我想听听关于如何解决的建议。

2) 另外在派生类FastVehicle 中还有一些独特的功能，它不与父类Vehicle 共享。它执行的任务应该只对 FastVehicle 对象执行。实现这一目标的最干净的方法是什么？我想也许可以在父类 Vehicle 中实现“空”虚函数，并在 FastVehicle

的覆盖方法中实现“真实”任务

也许有人可以提出更好的解决方案。

谢谢

【问题讨论】：

要么实现通用接口，要么使用dynamic_cast。
dynamic_cast 是如果您真的希望派生类具有不兼容的接口的答案。如果可以的话，定义一个通用接口会更简洁。
不得不使用dynamic_cast 通常表明你考虑得不够充分。
您应该首先考虑您的设计。 FastVehicle 能做哪些车辆不能做的事情？如果它只是跑得更快，那么 Vehicle 应该有一个 speed 成员，而更快的车辆只是将它设置得更高。
一个类似的问题 - 也涉及汽车 :) - 可以在这里找到：stackoverflow.com/questions/7200446/… IMO，这是一个完全合法的向下转换用例。

标签： c++ inheritance virtual-functions

【解决方案1】：

您始终可以使用 dynamic_cast 将 Vehicle 转换为 FastVehicle。如果 Vehicle 不是 FastVehicle，则返回 NULL。是否真的应该这样做，取决于您的使用情况。

for(Vehicle* vehicle : vehicleVector)
{
    FastVehicle* fastVehicle = dynamic_cast<FastVehicle*>(vehicle);

    if(fastVehicle)
    {
        fastVehicle->print(1337);
        fastVehicle->somethingElse();
    }
    else
    {
        vehicle->print();
    }
}

此处提供完整示例：https://ideone.com/69n6Jb

【讨论】：

感谢您的回答。父类是否需要至少有一个虚函数才能执行dynamic_cast？
@Day_Dreamer 是的。
不要认为那行得通。我认为 dynamic_cast 横向投射（在兄弟姐妹之间）就好了，所以你永远不会碰到 else。

【解决方案2】：

您很可能必须重新考虑为什么需要 FastVehicle 的参数，而不是其他类型的车辆。对我来说，这表明设计不好。

只需在基类中声明 print(int)，覆盖它，但在不需要 int 的类中，忽略它。

【讨论】：

【解决方案3】：

务实的解决方案是：

将int a 参数传递给虚拟print 方法，但在Vehicle 中忽略它，只在FastVehicle 中使用它
按照您的建议，只需向基类添加一个“空”虚函数，该函数在 Vehicle 中是无操作的，并且仅在 FastVehicle 中实现

例如：

struct Vehicle {
  virtual ~Vehicle(){}
  virtual void print(int /*a*/) const { std::cout << "Vehicle print\n"; }
  virtual void somethingElse() { /* no-op */ }
};

struct FastVehicle : Vehicle {
  void print(int a) const override {std::cout << "FastVehicle print " << a << "\n";}
  void somethingElse() override { std::cout << "Something else!\n"; }
};

for (auto vehicle : vehicles) {
  vehicle->print(512);
  vehicle->somethingElse();
}

Live demo

【讨论】：

【解决方案4】：

也许你可以用抽象vehicleI重构：

struct vehicleI {
    ....
    virtual void print(int) = 0;
}

然后是你的vehicle:

struct vehicle : vehicleI {
    ....
    void print(int i = 0);
}

还有你的fastVehicle：

struct fastvehicle: vehicleI {
    ....
    void print(int);
}

【讨论】：

请注意，如果您在 vehicleI 指针上调用 print，则不会使用 i=0 默认参数，因为默认参数基于静态类型。就个人而言，我会完全避免使用默认参数以避免混淆。
@ChrisDrew 好点，应该是 printf 并接受可变数量的参数。或者成为某种流......

【解决方案5】：

如果您想正确使用对 Vehicle 接口的动态调用，您需要定义一个通用接口。如果您需要在 FastVehicle 的情况下指定参数，而在 FastVehicle 的情况下不需要指定参数，则不再是接口。

您有两种解决方案：

默认参数

struct Vehicle
{
  virtual void print(int a=0) {};
};

struct FastVehicle : public Vehicle
{
  void print(int a=0) override {};
};

现在您可以使用或不使用参数来调用。

第二个选项：

struct Vehicle
{
  virtual void print() {};
};

struct FastVehicle : public Vehicle
{
  void print() override {};
  void setA(int a) { _a = a; }
  _a{};
};

现在您可以通过其他方法设置“a”变量，但不能通过 Vehicle 的接口访问对象时设置。

【讨论】：