【问题标题】:What are the undesirable results the author is talking about?作者所说的不良结果是什么?
【发布时间】:2012-02-10 12:24:11
【问题描述】:

这个例子取自 Bruce Eckel 的“Thinking in C++”第 14 章“Upcasting and the Copy Constructor”一节。

#include <iostream>
using namespace std;

class Parent
{
    int i;

    public:
    Parent(int ii) : i(ii) { cout << "Parent(int ii)\n"; }
    Parent(const Parent& b) : i(b.i) {  cout << "Parent(const Parent&)\n"; }
    Parent() : i(0) { cout << "Parent()\n"; }
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const Parent& b)
            { return os << "Parent: " << b.i << endl; }
};

class Member
{
    int i;

    public:
    Member(int ii) : i(ii) { cout << "Member(int ii)\n"; }
    Member(const Member& m) : i(m.i) { cout << "Member(const Member&)\n"; }
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const Member& m)
            { return os << "Member: " << m.i << endl; }
};

class Child : public Parent
{
    int i;
    Member m;

    public:
    Child(int ii) : Parent(ii), i(ii), m(ii) { cout << "Child(int ii)\n"; }
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const Child& c)
            { return os << (Parent&)c << c.m << "Child: " << c.i << endl; }
};

int main() {
  Child c(2);
  cout << "calling copy-constructor: " << endl;
  Child c2 = c;
  cout << "values in c2:\n" << c2;
}

作者对此代码发表以下评论:

"Child 的运算符

return os << (Parent&)c << c.m << "Child: " << c.i << endl;

我也运行程序,将上面的指令替换为:

return os << (Parent)c << c.m << "Child: " << c.i << endl;

并且程序运行没有问题,只有一个预期的差异。现在再次调用Parent 复制构造函数将参数c 复制到Parent::operator&lt;&lt;()

那么,作者所说的不良结果是什么?

【问题讨论】:

  • @ephemient 我没有看到这里切片有问题
  • 不是这里有问题,而是一般情况下可能有问题。
  • 还有从const 转换为非const 对象的问题。 (Parent&amp;)c 应该是 (const Parent &amp;)c 吗?
  • @EdHeal:是的。更一般地说,这里不需要强制转换。 return 表达式之前的简单 Parent&amp; p = c; 语句就足够了。

标签: c++ inheritance upcasting object-slicing


【解决方案1】:

问题是,当您将 Child 难以转换为 Parent(而不是 Parent&)时,您将简单地切掉使 Child 成为 Child 的所有内容。

通常,当您的类具有虚函数(并且通常在类层次结构中)时,您可以并且将(取决于内部布局、继承类的数量等)修改 vptr,然后一路向下未定义行为的领域。 IE。在类层次结构中不使用引用(或指针)有效地杀死了所有神奇的继承机制(也称为多态性)。

有点像说 狗=飞机; - 并且通过使用重新解释转换(这实际上是 C 样式转换),您可以从编译器那里获得任何机会来警告您,因为您是在告诉它闭嘴。

【讨论】:

  • 但是这种情况下没有虚函数
  • 当然,但你可能会问,为什么会有层次结构?没错,因为这是演示代码。如果您习惯了生产代码中的“只要没有虚函数,我就可以重新解释_cast”,那么您将不会是第一个代码会严重中断并引起很多麻烦的人,因为维护或重新设计需要添加虚方法,但是您的演员在不知不觉中离开了。除此之外,你问作者是什么意思,他就是这个意思。
  • 你可能是对的,但是关于虚拟继承的章节在他的书后面。
  • 这不应妨碍认真的作者在适当的时候指出应该做的事,尤其是不应该做的事。这正是合适的情况,因为任何学习 C++ 的人都会问“为什么我不能简单地转换为父级?”。而作者说:“不要这样做,因为它是错误的。”。他唯一忘记的就是写“细节稍后再说”。
【解决方案2】:

有点扯远了……

经验法则:基类不应该是可复制的,而应该是可克隆的。

实现:要么禁用复制构造函数和复制赋值运算符,要么(简单地)创建一个纯虚方法。

放松:在没有纯虚方法的情况下,做基类拷贝构造函数和赋值运算符protected比较容易。 警告:这意味着子类现在可以调用其父类的副本,这可能会触发切片问题。

注意:对于 C++11,这也适用于 move 对应物。

【讨论】:

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