如何转换从 C++ 中的函数返回的对象答案

【问题标题】：How to cast an object returned from a function in C++如何转换从 C++ 中的函数返回的对象
【发布时间】：2021-11-17 17:52:56
【问题描述】：

在派生类Derived的虚方法create()中，我返回一个HelpDerived类型的结构。但是，由于我必须将方法的返回类型设置为HelpBase，我发现我需要将返回的对象转换回类型HelpDerived。

以下是我的案例。


#include <iostream>


struct HelpBase {
    int a = 0;
    virtual void output() {}
};

struct HelpDerived : HelpBase {
    int b = 0;
    void output() override {}
};


class Base {
public:
    virtual HelpBase create() = 0;
};

class Derived : public Base {
public:
    HelpBase create() override;
};

HelpBase Derived::create() {
    HelpDerived d;
    d.a = 1;
    d.b = 2;
    return d;
}


int main() {
    Derived d;
    auto based = d.create();
    HelpDerived derived = dynamic_cast<HelpDerived &>(based);

    std::cout << derived.a << std::endl;
}

当我运行上面的代码时，我得到了错误

terminate called after throwing an instance of 'std::bad_cast'
  what():  std::bad_cast
Abort trap: 6

我对 C++ 中的对象和强制转换有什么误解？为什么这个方法不起作用？

我能做些什么来解决这个问题？

【问题讨论】：

您有一个 HelpBase 类型的对象，而不是 HelpDerived- 我猜您对在 create 函数中执行的对象切片感到困惑？
多态性应该适用于指针或引用，否则你会受到对象切片的影响。
这能回答你的问题吗？ What is object slicing?
在Derived::create 函数中，当您返回d 时，您将获得slice 对象，只剩下返回的HelpBase 对象。变量based 是一个HelpBase 对象，一旦在create 函数中使用，就无法取回原来的HelpDerived 对象。
谢谢，现在我至少明白是什么导致了我的问题。但我仍然不确定如何解决它。我应该让create 方法返回一个指向HelpBase 对象的指针吗？

标签： c++ inheritance casting

【解决方案1】：

我认为您最好返回一个指针以避免在您的 create 函数中进行对象切片。

#include <iostream>


struct HelpBase {
    int a = 0;
    virtual void output() {}
};

struct HelpDerived : HelpBase {
    int b = 0;
    void output() override {}
};


class Base {
public:
    virtual HelpBase* create() = 0;
};

class Derived : public Base {
public:
    HelpBase* create() override;
};

HelpBase* Derived::create() {
    HelpDerived* d = new HelpDerived;
    d->a = 1;
    d->b = 2;
    return d;
}

int main() {
    Derived d;
    auto based = d.create();
    HelpDerived* derived = dynamic_cast<HelpDerived *>(based);

    std::cout << derived->a << " " << derived->b << std::endl;
    delete derived;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

我已经用静态转换替换了动态转换，它对我来说几乎没问题。

#include <iostream>


struct HelpBase {
    int a = 0;
    virtual void output() {}
};

struct HelpDerived : HelpBase {
    int b = 0;
    void output() override {}
};


class Base {
public:
    virtual HelpBase create() = 0;
};

class Derived : public Base {
public:
    HelpBase create() override;
};

HelpBase Derived::create() {
    HelpDerived d;
    d.a = 3;
    d.b = 2;
    return d;
}


int main() {
    Derived d;
    auto based = d.create();
    HelpDerived derived = static_cast<HelpDerived &>(based);

    std::cout << derived.a << std::endl;
    std::cout << derived.b << std::endl;
}

输出：

32726

请注意，a 值是正确的，而 b 是垃圾。这是因为未调用 derived 构造函数。一般来说，不建议从基类强制转换为派生类，因为派生类可能比基类拥有更多的数据成员。推荐阅读：https://www.bogotobogo.com/cplusplus/upcasting_downcasting.php

【讨论】：

绝对调用派生构造函数，问题是对象切片。你的回答并没有真正解决问题。