添加字符串类型的类成员会导致调用基类函数而不是子类

Posted 2023-02-23

【中文标题】添加字符串类型的类成员会导致调用基类函数而不是子类

【英文标题】：Adding a string-type class member causes base class function to be called instead of child

【发布时间】：2019-10-17 22:22:30

【问题描述】：

为什么下面的代码打印的是0，但是如果你注释掉“std::string my_string”它打印的是1？

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

class A 
  public:
    virtual int foo() 
      return 0;
    
  private:
    std::string my_string;
;

class B : public A 
  public:
    int foo() 
      return 1;
    
;

int main()

    A* a;
    if (true) 
      B b;
      a = &b;
    
    std::cout << a->foo() << std::endl;
    return 0;

我也明白将 std::string 更改为 std:string* 也会导致代码打印 1，删除 if 语句也是如此，尽管我不明白为什么其中任何一个都是真的。

编辑：这似乎是由于悬空指针。那么在 C++ 中在 Java 中执行类似操作的标准模式是什么：

Animal animal; 
boolean isDog = false; 
// get user input to set isDog 
if (isDog)  
  animal = new Dog();
 else 
  animal = new Cat();

animal.makeNoise(); // Should make a Dog/Cat noise depending on value of isDog.

【问题讨论】：

未定义的行为。您正在尝试使用超出范围的局部变量。

有趣。那么在 C++ 中在 Java 中做这样的事情的标准模式是什么：Animal animal;布尔 isDog = false; // 获取用户输入以设置 isDog if (isDog) animal = new Dog(); 其他 动物 = 新猫（）；

@Hydra 1) 如果你使用new - 它不会是一个悬空指针，它会工作得很好。注意：不过，您需要delete 它。因此，您与 Java 代码的比较是不等价的（即使它相似）。这就像问为什么苹果和橙子的味道不同，如果它们都是圆形的。 2) C++ 不是 Java。

@AlgirdasPreidžius 如果您使用 new 发布带有我的代码的更正版本的答案，那么我将接受它作为正确答案。抱歉，如果指针仅存在于 if 范围内，我不确定在哪里删除它。

@Hydra 1) 在我写评论时，已经有一个答案，解释了这个问题。我只是响应您的 Java sn-p，不等同于您的 C++ sn-p。 2）“对不起，如果指针仅存在于 if 范围内，我不确定在哪里删除指针。”是什么意思？它没有。这样的问题表明，您不熟悉 C++ 语言基础知识（例如：对象生命周期），您应该向good C++ book 学习它们。

【参考方案1】：

问题

该程序有Undefined Behaviour。 b 仅在 if 的正文范围内。访问dangling pointer 时不能指望逻辑结果。

int main()

    A* a;
    if (true) 
      B b; // b is scoped by the body of the if.
      a = &b;
     // b's dead, Jim.
    std::cout << a->foo() << std::endl; // a points to the dead b, an invalid object
    return 0;

TL;DR 解决方案

int main()

    std::unique_ptr<A> a; // All hail the smart pointer overlords!
    if (true) 
      a = std::make_unique<B>();
    
    std::cout << a->foo() << std::endl;
    return 0;
 // a is destroyed here and takes the B with it. 

说明

您可以将a 指向具有动态生命周期的对象

int main()

    A* a;
    if (true) 
      a = new B; // dynamic allocation 
     // b's dead, Jim.
    std::cout << a->foo() << std::endl; 
    delete a; // DaANGER! DANGER!
    return 0;

不幸的是delete a; 也是未定义的行为，因为A 有一个非virtual 析构函数。如果没有虚拟析构函数，a 指向的对象将被销毁为A，而不是B。

解决方法是给A 一个虚拟析构函数，以允许它销毁正确的实例。

class A 
  public:
    virtual ~A() = default;
    virtual int foo() 
      return 0;
    
  private:
    std::string my_string;
;

没有必要修改B，因为一旦一个函数被声明为virtual，它的子函数仍然是virtual。 Keep an eye out for final.

但它是best to avoid raw dynamic allocations，所以我们可以再做一项改进：Use Smart pointers。

这让我们回到了解决方案。

Documentation for std::unique_ptr

Documentation for std::make_unique