C++继承和抽象函数实现答案

【问题标题】：C++ inheritance and abstract function implementationC++继承和抽象函数实现
【发布时间】：2014-07-10 11:27:28
【问题描述】：

我收到了cannot instantiate abstract class 错误。现在我意识到了这一点的含义，但是我看不出我的代码是如何做错的。所以我在这里寻求帮助。

我有

Action.h:

#ifndef ACTION_H
#define ACTION_H

// ===== Dependencies ===== //
#include ...
... 

// ===== Classes ===== //
class Action
{
public:
    Action();

    void set(...);

    virtual void doAction() = 0;
};

#endif

MoveAction.h:

#ifndef MOVE_ACTION_H
#define MOVE_ACTION_H

// ===== Dependencies ===== //
#include ...
...

// ===== Classes ===== //
class MoveAction : public Action
{
public:
    MoveAction(...); // Constructor 

    using Action::set;

    void doAction(); // Do action

private:
    ...
};

#endif

MoveAction.cpp:

#include "MoveAction.h"

MoveAction::MoveAction(...) : Action() {
    ...
}

/* Do action */
void MoveAction::doAction() {
    ...
    setTile(...);
}

所以基本上我在继承Action.h 的类MoveAction.h 中实现doAction()。但是，当我执行以下操作时：

Actor.cpp:

...
vector<Action> Actor::getActions(...) {
    vector<Action> actions = vector<Action>();

    actions.push_back(MoveAction(...));
    ...

    return actions;
}

我使用Action 的向量，因此可以将未来的动作类型（例如AttackAction）添加到这个向量中，我需要做的就是调用action.doAction() 来执行动作。但是，执行上述操作会给我cannot instantiate abstract class 错误..

如果我将代码更改为：

...
vector<MoveAction> Actor::getActions(...) {
    vector<MoveAction> actions = vector<MoveAction>();

    actions.push_back(MoveAction(...));
    ...

    return actions;
}

它工作正常（注意所有类型都更改为MoveAction），但这显然会停止任何可扩展性选项。

有人有什么想法吗？我觉得我错过了一些非常明显的东西。

谢谢！

【问题讨论】：

标签： c++ inheritance polymorphism virtual abstract

【解决方案1】：

您不能拥有Action 类型的对象向量，即：

vector<Action>

因为抽象类不能有实例。但是，您可以拥有一个指向抽象类的指针向量。

vector<Action*>

这样多态行为将被保留。注意：存储Action 而不是Action* 将是一个错误，即使它不是编译错误，因为您将面临切片 then。还要记住在处理原始指针时要正确处理内存管理。您可以使用某种handle 指向可以缓解内存问题的指针：std::shared_ptr、boost::shared_ptr 或类似的。这样您将引入一点点效率开销，但只要您是初学者，强烈建议您这样做。不要担心这一点，因为这可能是预优化。首先，您需要一个正确、工作且不会泄漏内存的代码，然后您可以随时调整（优化）。

C++ 标准 n3337 § 10.4/1 抽象类

抽象类机制支持一般概念的概念，例如形状，其中只有更具体的变体，例如圆形和正方形，实际上可以使用。也可以使用抽象类定义一个接口，派生类为其提供各种实现。

C++ 标准 n3337 § 10.4/2

抽象类是只能用作基础类的类其他类； 不能创建抽象类的对象 除了作为从它派生的类的子对象。一个类是抽象的如果它至少有一个纯虚函数。 [注：这样的功能可能被继承：见下文。 — 尾注] 一个虚函数是通过在函数中使用纯说明符 (9.2) 指定纯类定义中的声明。 (...)

【讨论】：

您的意思是：存储“Action”而不是“Action*”吗？
或Action 而不是MoveAction ;)
@Mr_Hic-up 存储 Action 而不是 Action* 即使可以编译也会出错
啊！就是这样，绝对错过了这里的明显内容。谢谢哥们！
@Ubobo 先生，我随时为您服务

【解决方案2】：

以下是如何使用std::vector<std::unique_ptr<Action>> 代替std:vector<Action> 的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>

class Action {
 public:
  typedef std::vector<std::unique_ptr<Action>> Ptrs;
  Action() { }
  virtual void doAction() = 0;
};

class MoveAction : public Action {
 public:
  MoveAction() { }
  void doAction() { std::cout << "MoveAction::doAction" << std::endl;}
};

class Actor {
 public:
  Action::Ptrs getActions();
};

Action::Ptrs
Actor::getActions() {
  Action::Ptrs actions;
  actions.emplace_back(new MoveAction());
  return actions;
}

int main() {
  Actor actor;
  Action::Ptrs actions = actor.getActions();
  actions.back()->doAction();
}

【讨论】：