在 C++ 中具有继承的对象向量

Posted 2023-02-23

【中文标题】在 C++ 中具有继承的对象向量

【英文标题】：vector of objects with inheritance in C++

【发布时间】：2011-02-17 11:52:20

【问题描述】：

class IFeature

public:
  virtual std::string string() = 0;
;

class Feature2D

public:
  virtual std::string string()  .... 
;

class Feature3D

public:
  virtual std::string string()  .... 
;

void print(std::vector<IFeature*> & v)

  for (size_t i=0; i<v.size(); i++)
    std::cout << v[i]->string() << std::endl;


void main()

  std::vector<Feature2D*> v2d;
  // push...
  print(v2d); // compile error 

  std::vector<Feature3D*> v3d;
  // push...
  print(v3d); // compile error 

关于如何获得此打印功能的任何建议？ （可能使用与 std::vector 不同的另一个数据结构）

谢谢

【问题讨论】：

您可以（并且应该）通过 const 引用将您的向量传递给print。此外，FeatureXD 类声明中缺少继承语句。

@Stefan - 请不要建议对问题中发布的代码进行编辑。很可能任何错误都是 OP 看到的问题的原因。

是的，当然，我在想什么 :)

【参考方案1】：

使用模板。

template<typename T> void print(std::vector<T *> const & v) 
  for (size_t i=0; i<v.size(); i++)
    std::cout << v[i]->string() << std::endl;

或者，使用虚拟打印成员函数：

class IFeature

public:
  virtual std::string string() = 0;
  virtual void print(std::ostream & Dest) const = 0;
;

void print(std::vector<IFeature *> const & v) 
  for (size_t i=0; i<v.size(); i++) 
    v[i]->print(cout);
    cout << endl;
  

可选地与操作符组合

inline std::ostream & operator<<(std::ostream & Dest, IFeature const & v) 
  v.print(Dest);
  return Dest;

void print(std::vector<IFeature *> const & v) 
  for (size_t i=0; i<v.size(); i++)
    std::cout << *(v[i]) << std::endl;

【讨论】：

非常感谢！那个“const”是干什么用的？

表示打印不会修改v。

【参考方案2】：

只需制作向量 IFeature* -向量。您可以在其中存储继承类的指针。

std::vector<IFeature*> v2d;
v2d.push_back(new Feature2D());
print(v2d);

无需使用模板。当您需要访问常见的虚函数时，可以使用指向超类的指针。这样你也可以在同一个向量中混合不同的子类：

std::vector<IFeature*> vMixed;
vMixed.push_back(new Feature2D());
vMixed.push_back(new Feature3D());
print(vMixed);

当然，如果您还需要继承类的指针，事情就会变得有点棘手。一种选择是将它们单独存储在其他地方。你也可以低调，但这通常是不推荐的。

【讨论】：

但是，如果您需要通过向量访问继承的类，这将不起作用。 （你需要丑陋的沮丧。）

【参考方案3】：

为了完整起见，我将补充一点，您可以重新解释转换向量，因为所有向量共享相同的二进制代码。

print(reinterpret_cast<std::vector<IFeature*>&>(v2d));

C++ 没有模板参数的协方差，但如果你知道它在底层做了什么，你可以部分模拟它。我发现 reinterpret_cast 对于将 vector<T*>& 转换为 vector<const T*>& 以实现逆变也很有用。

当然，这很丑。

【参考方案4】：

您可以将print 本身制作成模板：

template<typename T>
void print(T const &v)

  for (size_t i=0; i<v.size(); i++)
    std::cout << v[i]->string() << std::endl;

更好的是，使用迭代器，然后它也可以在大多数其他标准容器上工作：

template<typename T>
void print(T const &v)

  for (T::const_iterator i = v.begin(); i != v.end(); ++i)
    std::cout << (*i)->string() << std::endl;

更好（感谢 Pedro），自己传递迭代器：

template<typename Iter>
void print(Iter begin, Iter end) 
  for (Iter i = begin; i != end; ++i)
    std::cout << (*i)->string() << std::endl;

【讨论】：

我会更进一步，建议您对迭代器进行操作，而不是对 T 的 const 引用进行操作。所以：template void print(InputIterator begin, InputIterator end) ...

【参考方案5】：

您在这里寻找的是接口协方差，这（据我所知）在 C++ 类上是不可能的。您还需要将 print 设为模板函数（将 IFeature* 替换为 T*）。