父母和孩子的向量 C++

Posted 2023-02-23

【中文标题】父母和孩子的向量 C++

【英文标题】：Vector of parents and childs C++

【发布时间】：2016-08-13 14:33:32

【问题描述】：

我想制作一个包含父元素和子元素的向量。我只用一个孩子测试了我的代码，效果很好。但是当我再添加一个孩子 (Child2) 时，我发现了一个问题。 当我尝试获取px 的值时，预期输出为：5 7 11，但我得到type 变量的值（2）；

Main.cpp

#include <SFML/Graphics.hpp>
#include "Helper.h"
#include <vector>
#include <iostream>
using namespace sf;

int main() 
    std::vector<Parent*> arr1;
    arr1.push_back(new Child(3, 4, 5, 6));
    arr1.push_back(new Parent(7, 8));
    arr1.push_back(new Child2(9, 10, 11, 12));

    std::cout << static_cast<Universal*>(arr1.at(0))->dx << std::endl;
    std::cout << static_cast<Universal*>(arr1.at(1))->x << std::endl;
    std::cout << static_cast<Universal*>(arr1.at(2))->px << std::endl;
    return 0;

Helper.cpp

#include "Helper.h"

Parent::Parent(int x, int y) 
    this->x = x;
    this->y = y;


Child::Child(int x, int y, int dx, int dy) : Parent(x, y) 
    this->dx = dx;
    this->dy = dy;


Child2::Child2(int x, int y, int px, int py) : Parent(x, y) 
    this->px = px;
    this->py = py;


Universal::Universal(int x, int y) : Parent(x, y) 

Helper.h

class Parent 
public:
    int x, y;
    int type = 0;

    Parent(int x, int y);
;

class Child : public Parent 
public:
    int dx, dy;
    int type = 1;

    Child(int x, int y, int dx, int dy);
;

class Child2 : public Parent 
public:
    int px, py;
    int type = 2;

    Child2(int x, int y, int px, int py);
;

class Universal : public Parent 
public:
    int dx, dy, px, py;

    Universal(int x, int y);
;

【问题讨论】：

你的static_cast<Universal*>有UB。

将原始指针存储在 std::vector（或任何 STL 容器）中几乎总是一个坏主意。请改用std::vector<std::unique_ptr<Parent>>。

@Jarod42 ，什么是 UB？

未定义的行为。

您声称Parent、Child1 和Child2 是Universal，但它们不是。

【参考方案1】：

Universal 不是 Child2 的父或子。因此，static_cast 将不起作用。

Child2 具有以下类成员：

int    int    int
 px     py    type

另一方面，Universal 包含以下类成员：

int    int    int    int
 dx      dy    px     py

这就是为什么当代码读取px 时，它最终会得到type 的值。您的编译器只是将每个类成员连续放置为其类的一部分，而不考虑类成员的名称。其中一个类中的type 与另一个类中的px 一样，最终在内存中占据相同的相对位置，即偏移量，从类的开头开始。这些类包含int 类成员。 type 是其中一个类中的第三个int，type 是另一个类中的第三个int。

仅仅因为两个类有一个同名的类成员，并不意味着该类成员在内存中的内部位置与其类的成员相同。

事实上，C++ 标准并没有真正给你很多保证。无论如何，不​​能保证类成员会以任何特定的顺序排列，在内存中。实际上有一些规则，但它们与这个问题的目的无关。

即使两个类都列出了它们的字段，在类声明中，以某种特定的顺序，一个人不应该最终依赖这样一个事实，即一个非常粗鲁的static_cast 最终会得到一个不同的类，其中的字段带有与其他类具有相同值的同名。

您尝试做的正确解决方案是使用virtual 类方法。

【讨论】：

谢谢！我创建了虚拟方法 getDX、DY、PX、PY、getType 并解决了我的问题。