引用引起的 C++ 切片

Question

我无法理解以下代码的行为，我根据 C++ 切片的示例对其进行了修改：

#include <stdio.h>
#include <iostream>

struct B { 
    int x; 
    B() { x = 0; } 
    virtual void foo( const char* id ) { 
        std::cout << id << ": B="  << this << ", x=" << x << std::endl; 
    } 
};

struct D1 : B  { 
    int y;
    D1() { x = 1; y = 100; } 
    virtual void foo( const char* id ) { 
        std::cout << id << ": D1=" << this << ", x=" << x << ", y=" << y << std::endl; 
    } 
} d1;

struct D2 : B  {
    int z;
    D2() { x = 2; z = 200; } 
    virtual void foo( const char* id ) { 
        std::cout << id << ": D2=" << this << ", x=" << x << ", z=" << z  << std::endl; 
    } 
} d2;

void main() {
    std::cout << "d1 = " << &d1 << std::endl;
    std::cout << "d2 = " << &d2 << std::endl;

    std::cout << "By pointer at beginning: " << std::endl;
    B* pb = &d1;
    pb->foo( "pd1" );
    pb = &d2;
    pb->foo( "pd2" );

    std::cout << "By Value: " << std::endl;
    B b = d1;
    b.foo( "d1" );
    b = d2;
    b.foo( "d2" );

    std::cout << "By pointer after by value: " << std::endl;
    pb = &d1;
    pb->foo( "pd1" );
    pb = &d2;
    pb->foo( "pd2" );

    std::cout << "By reference: " << std::endl;
    B& rb = d1;
    rb.foo( "rd1" );
    rb = d2;
    rb.foo( "rd2" );

    std::cout << "By pointer after by reference: " << std::endl;
    pb = &d1;
    pb->foo( "pd1" );
    pb = &d2;
    pb->foo( "pd2" );
}

//The result is the following:
d1 = 0115B504
d2 = 0115B510
By pointer at beginning:
pd1: D1=0115B504, x=1, y=100
pd2: D2=0115B510, x=2, z=200
By Value:
d1: B=0036FE44, x=1
d2: B=0036FE44, x=2
By pointer after by value:
pd1: D1=0115B504, x=1, y=100
pd2: D2=0115B510, x=2, z=200
By reference:
rd1: D1=0115B504, x=1, y=100
rd2: D1=0115B504, x=2, y=100
By pointer after by reference:
pd1: D1=0115B504, x=2, y=100
pd2: D2=0115B510, x=2, z=200

从上面的结果我们可以看出：

• 通过删除派生的特定成员，值分配导致分配目标 (b) 的切片问题，但保留分配源（d1 和 d2）不变。
• 引用分配通过不分配派生的特定成员而导致对分配目标 (rd) 进行切片，从而部分更改分配源（d1 和 d2）。

起初，我很惊讶您可以通过它们的基分配对不同类型（D2 到 D1）的引用，直到我意识到臭名昭著的 C++ 强制转换系统。一个结论似乎是引用只能被初始化而不能被赋值。

我们知道基础对象的 STL 容器存在切片问题，因为除了列表之外，所有其他 STL 容器都复制对象。看起来基本引用的 STL 容器应该不会更好，除非它在里面保存指针。

你们是怎么解决这个问题的？

谢谢！ CP

Answer 1

我很难在您的文字中找到一个问题，但我会假设它是这样的：

“如何在标准容器中多态存储对象？”

首先，我只想说您不能将引用存储在标准容器中，因为您不能分配（重新绑定）它们。

所以通常的方法是拥有一个基类指针的容器。如果容器拥有这些项目，则使用像unique_ptr 或shared_ptr 这样的智能指针。如果容器不拥有对象，则只需使用原始指针。

Answer 2

B& rb = d1;
rb.foo( "rd1" );
rb = d2;

最后一行和你写的一样

d1 = d2;

除了它仅适用于基类子对象。在第一行中，您将引用创建rb 设置为具有不同静态类型的d1 的别名。无法重新安装引用。后面的分配以对象为目标。 d1 只能通过使用 op= 的诡计来直接分配，但是您更改的静态类型会使 Base::op= 工作。

很多导师说你应该只使用抽象类作为基础，大部分推理指向这样的意外。

在层次结构中，您很少留下 op=，如果绝对需要，您可以使用一些虚拟符号来验证兼容性。