通过指向派生类的指针访问派生成员变量

Posted 2023-02-21

【中文标题】通过指向派生类的指针访问派生成员变量

【英文标题】：accessing derived member variables via pointers to derived class

【发布时间】：2015-10-12 17:08:11

【问题描述】：

我试图理解访问派生对象成员背后的逻辑。我有两个指针：如果我通过指向派生类的指针更改派生类中的变量，我注意到我无法通过指向基类的指针的继承类型访问变量的值。

#include <iostream>
#include <string>

class A
    
    public:
        int x;
    ;

class B : public A
    
    public:
        int y;
    ;

int main()
    
    B* pB = new B;
    A* pA = new B;

    std::cout<<"Changing x via pB to 11"<<std::endl;
    pB->x=11;
    std::cout<<"This is x: " << pB->x<<std::endl;
    std::cout<<"What about this x: " << pA->x<<std::endl<<std::endl;

    std::cout<<"Changing x via pA to 42"<<std::endl;
    pA->x=42;
    std::cout<<"This is my new x: " << pB->x<<std::endl;
    std::cout<<"and what about this x now: " << pA->x;

    delete pA;
    delete pB;
    

输出：

通过 pB 将 x 更改为 11 这是 x：11 这个 x 怎么样：0

通过 pA 将 x 更改为 42 这是我的新 x：11 那么这个 x 现在呢：42

我想知道发生了什么以及为什么 x 有两个不同的值。让我感到困扰的是，例如，当我使用多个列表工作时：一个主列表，其中包含指向我所有对象（比如某个动物类）的指针和一个辅助列表——主列表的子样本，其中包含指向某些对象的指针对象（比如爬虫类：公共动物，公共捕食者）——碰巧我希望通过第二个列表（布尔 is_currently_in_water）修改这些成员的值，我不能以一种直接（而且对我来说很直观）的方式做到这一点.我必须跟踪主列表并首先找出哪个动物对象是爬行动物，以便通过主列表进行必要的更改。

多态性是这样设计的吗？这可能是一个非常基本的问题，因为我刚开始学习 C++，虽然我知道如何克服更改代码的问题，但我首先尝试完全掌握发生了什么，因为上述结果相当令人惊讶。

【参考方案1】：

我想知道发生了什么以及为什么x 有两个不同的值。

解释很简单：你有两个x 值，因为你有两个B 类型的独立对象，通过两个指针pA 和pB 引用，它们完全相互独立。

当您打印pB->x 时，您将打印x 附加到您首先分配的对象；当您打印pA-X 时，您会打印附加到您第二次分配的对象的x。这两个对象不共享成员变量，所以它们的xs 是相互独立的。

如果您想查看两个不同类型的指针指向同一个对象时的行为，请执行以下操作：

B* pB = new B;
A* pA = pB;

现在pA 和pB 指向同一个对象，因此通过一个指针对x 的任何更改都将通过另一个指针“可见”。当然，现在只有一个分配，您需要删除delete pA（或delete pB，如果您愿意）以避免重复删除同一个对象。

【讨论】：

就是这样！这就是我想要的！非常感谢..我多么愚蠢！我没有注意到我的错误并且我的程序运行良好，直到突然我在查询奇怪的行为！既然你直觉地知道我想要做什么，我会给你投票（尽管你第二个回答）.... :-)

顺便说一句。如何使用 shared_ptr 做到这一点？在这里收到奇怪的错误消息。

@user2856452 这是一个非常有趣的问题，SO 有几个很好的答案（1 和 2）。

【参考方案2】：

有 2 个不同的值，因为您有 2 个不同的对象：

B* pB = new B;
A* pA = new B;

pA 指向的对象与pB 指向的对象没有任何关系。而且，在第一个

std::cout<<"What about this x: " << pA->x<<std::endl<<std::endl;

您正在读取未初始化的数据，这是未定义的行为。

【讨论】：

这是有道理的。谢谢！我实际上想创建两个指向同一个对象的指针（但指的是不同的基类）这可能吗？

【参考方案3】：

您试图从两个不同的对象中读取 x。

如果你想用父指针引用你的对象，你需要定义一个父指针，如下所示

B* pB = new B;
A* pA = pB;

现在如果你从指针 pA 改变 x，它也会在 pB 上改变。