如何从基类动态创建和使用派生类？

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何从基类动态创建和使用派生类？

【英文标题】：How to dynamically create and use a derived class from a base class?

【发布时间】：2018-09-05 22:11:16

【问题描述】：

我想使用指向父类的指针来分配和使用子类对象。我有一个带有子 Dog 类的 Animal 类，Assign 类应该将 Dog 类添加到它的 Animal 指针数组 (Animal**animals)。目前cout<<animals[0]->weight 输出正确，但animals[0]->breed 给出错误：Class 'Animal' has no member named 'breed'。我必须这样做，因为这是为了实用（这也是一个简化的示例，因为在真实示例中，我们将拥有一组 Animal/派生的 Animal 对象）。代码如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <iomanip>

using namespace std;

class Animal
public:
  double weight;
  Animal(double w)
    weight=w;
  
  void shout()
    cout<<"Weight: "<<weight<<endl;
  
;

class Dog: public Animal
public:
  string breed;
  Dog(string b,double w): Animal(w)
    breed=b;
    weight=w;
  
;

class Asign
public:
  Animal**animals;
  Asign()
    animals=new Animal*[2];
    animals[0]=new Dog("Great Dane",12.2);
    cout<<animals[0]->breed<<endl;//Does not work
  
;

int main()
  Dog Duke("Great dane",12.2);
  Asign a;

【问题讨论】：

每个Animal 都应该有一个breed 吗？如果是这样，那么Animal 类应该有一个breed 成员。如果不是，那么animals[0]->breed 是不明智的，因为不是每个Animal 都有breed，所以没有办法从Animal 获得breed。哎呀，谁知道它是什么类型的？ Cat 可以从 Animal 派生而来，并且有一个 int 称为 breed 编译器知道的所有内容。

【参考方案1】：

Animal（基类）没有breed 成员变量，因此您收到错误消息。即使Dog 有一个品种成员变量，Animal 对此一无所知。正确的代码是使用dynamic_cast 将Animal 指针转换为Dog 以向下转换类层次结构，然后您将可以访问类成员：

cout<<dynamic_cast<Dog*>(animals[0])->breed<<endl;

请注意，在使用 dynamic_cast 返回的指针之前检查它是否不是 NULL 的好习惯，因为如果转换失败，它可以返回 NULL。

【讨论】：

使用dynamic_cast时，请务必在使用指针前检查返回值是否为NULL，例如：Dog *d = dynamic_cast<Dog*>(animals[0]); if (d) cout << d->breed << endl; else /* not a Dog, do something else */

从Animal 转换到Dog 会是向下转换，而不是向上转换，对吧？