c++中的多态——通过指针访问函数

Posted 2023-02-23

【中文标题】c++中的多态——通过指针访问函数

【英文标题】：Polymorphism in c++ - Access functions over pointers

【发布时间】：2020-10-17 17:48:12

【问题描述】：

得到以下简单结构：

    class Base 
    public:
        virtual void foo()  std::cout << "Base" << std::endl; 
    ;
    
    class Derived1 : public Base 
    public:
        void foo() override  std::cout << "Derived1" << std::endl; 
        void boo() 
    ;
    
    class Derived2 : public Base 
    public:
        void foo() override  std::cout << "Derived2" << std::endl; 
    ;
    
    int main()
        Base* p1 = new Derived1();
        Base* p2 = new Derived2();
    
        p1->foo();
        p1->boo();
    

现在我的问题是：如果我不希望 Derived2 的对象可以访问 Derived1::boo() 函数（使用指针 p1，所以我仍然具有多态性），如何访问它？

【问题讨论】：

你必须投射它。

一种方法是使用dynamic_cast<Derived1*>(base) 或static_cast<Derived1*>(base)。

如果p1->boo() 应该对Derived2 对象无效，那么您的代码（假设比这个适当简化的示例更复杂）应该如何知道可以调用p1->boo()？指向Base 的指针，如p1，可以指向Derived2 对象。

【参考方案1】：

如果您可以确定指针指向Derived1 对象，那么static_cast 它：

static_cast<Derived1*>(p1)->boo();

如果您不知道它是否指向 Derived1 对象，那么您需要先使用 dynamic_cast 进行测试：

if (auto* as_derived1 = dynamic_cast<Derived1*>(p1)) 
    as_derived1->boo();

dynamic_cast 将评估为 nullptr 如果您正在转换的指针实际上并未指向 Derived1。 static_cast 不执行此检查，使​​其更快。但是，如果您要转换的指针实际上并不指向 Derived1 对象，那么访问结果指针会导致未定义的行为。

【参考方案2】：

我不相信这段代码会编译？

p1 被作为Base* 访问，而Base* 没有声明或实现boo。如果您认为p1 实际上指向Derived1，则可以强制转换指针。

否则，您的类定义只会将boo 公开为Derived1 及其继承者的方法。

【讨论】：

这是常规的 C++ 指针转换，与您的问题无关。 static_cast、dynamic_cast 是两个选项。有大量资源提供更多信息。

好吧，做你想做的。 IMO 你的答案最好是独立和完整的。 c++ 支持 6 种不同类型的转换，我相信清晰度会很好，特别要使用哪些。另请注意：这不是我的问题。

如果您希望在我的回答中看到改进，请随时提交修改！

@ajm 当答案违背作者的意图时，编辑答案被认为是不合适的。您已表示您的意图是提供不完整的答案。因此，任何人都不应编辑您的答案以使其完整（除非您改变主意不要让答案不完整）。

@ajm 我明白了。您并不反对给出“常规 C++ 指针转换”的示例，而是您不知道如何（不进行额外研究）？