虚函数 C++ 的链接器错误

Question

我不确定这段代码有什么问题，我正在学习Builder pattern 。 示例代码使用 Java 编写，我尝试使用 C++ 编写相同的代码，但出现链接器错误。 我搜索并阅读了所有内容，但仍然找不到正确的方法，因此将其发布在这里。 如果我遗漏了一些非常微不足道的东西，我深表歉意。

#include <iostream>
#include <string>
#include <list>
#include <memory>
#include <conio.h>

using namespace std;
using std::string;
using std::unique_ptr;
using std::list;

class Packing
{
public:
    virtual string pack() = 0;
};

template<typename T>
class Item
{
public:
    virtual string name();
    virtual Packing* packing();
    virtual float price();
};

/* 
  As per comments, I have now defined the functions in my Item class, but
  the actual definition is in the derived classes and because of these 
  definitions, I am not getting the actual output. I have provided the 
  required and actual output of this code. 

  I also read about CRTP and have incorporated those changes as well. But 
  still am not able to figure out how to get Items in the list. 
*/
template<typename T>
string Item<T>::name()
{
    return "Item Class";
}

template<typename T>
Packing* Item<T>::packing()
{
    return (nullptr);
}

template<typename T>
float Item<T>::price()
{
    return 0.0f;
}

class Wrapper : public Packing
{
public:
    string pack() override
    {
        return "Wrapper";
    }
};

class Bottle : public Packing
{
public:
    string pack() override
    {
        return "Bottle";
    }
};

class Burger : public Item<Burger>
{
public:
    Packing* packing() override;
};

Packing* Burger::packing()
{
    return (new Wrapper());
}

class ColdDrink : public Item<ColdDrink>
{
public:
    Packing* packing() override;
};

Packing* ColdDrink::packing()
{
    return (new Bottle());
}

class VegBurger : public Burger
{
public:
    float price() override
    {
        return 25.0f;
    }

    string name() override
    {
        return "Veg Burger";
    }
};

class ChickenBurger : public Burger
{
public:
    float price() override
    {
        return 50.5f;
    }

    string name() override
    {
        return "Chicken Burger";
    }
};

class Coke : public Burger
{
public:
    float price() override
    {
        return 30.0f;
    }

    string name() override
    {
        return "Coke";
    }
};

class Pepsi : public Burger
{
public:
    float price() override
    {
        return 35.0f;
    }

    string name() override
    {
        return "Pepsi";
    }
};

class Meal
{
public:
    Meal() {}

    void addItem(Item& item)  // This is the error place after changing my 
                              // code to use templates. The error is:       
                              // 1>c:\users\xxx\documents\visual studio 
                  //2015\projects\mealbuilder\mealbuilder\mealbuilder.h(14):
                              // error C2955: 'Item': use of class template 
                              // requires template argument list

    {
        items.push_back(std::move(item));
    }

    float getCost()
    {
        float cost = 0.0f;
        for (auto& item : items)
        {
            cost += item.price();
        }

        return cost;
    }

    void showItems()
    {
        for (auto& item : items)
        {
            cout << "Item : " << item.name() << endl;
            cout << "Packing : " << item.packing() << endl;
            cout << "Price : " << item.price() << endl << endl;
        }
    }

private:
    list<Item> items;
};

class MealBuilder
{
public:
    Meal prepareVegMeal()
    {
        Meal meal;
        VegBurger vegBurger;
        Coke coke;
        meal.addItem(vegBurger);
        meal.addItem(coke);
        return meal;
    }

    Meal prepareNonVegMeal()
    {
        Meal meal;
        ChickenBurger chickenBurger;
        Pepsi pepsi;
        meal.addItem(chickenBurger);
        meal.addItem(pepsi);
        return meal;
    }
};

int main()
{
    MealBuilder mealBuilder;

    Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();
    cout << "Veg Meal: " << endl;
    vegMeal.showItems();
    cout << "Total cost: " << vegMeal.getCost();

    Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();
    cout << "Non-Veg Meal: " << endl;
    nonVegMeal.showItems();
    cout << "Total cost: " << nonVegMeal.getCost();

    _getch();
    return 0;
}

在评论之后，这是我在添加 Item 类的定义之前遇到的错误：

1>------ Build started: Project: MealBuilder, Configuration: Debug Win32 ------
1>  MealBuilder.cpp
1>MealBuilder.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "public: 
virtual class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,class 
std::allocator<char> > __thiscall Item::name(void)" (?name@Item@@UAE?AV?
$basic_string@DU?$char_traits@D@std@@V?$allocator@D@2@@std@@XZ)
1>MealBuilder.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "public: 
virtual class Packing * __thiscall Item::packing(void)" (?
packing@Item@@UAEPAVPacking@@XZ)
1>MealBuilder.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "public: 
virtual float __thiscall Item::price(void)" (?price@Item@@UAEMXZ)
1>C:\Users\XXX\documents\visual studio 
2015\Projects\MealBuilder\Debug\MealBuilder.exe : fatal error LNK1120: 3 
unresolved externals
========== Build: 0 succeeded, 1 failed, 0 up-to-date, 0 skipped ==========

添加定义后，我得到以下输出：

Veg Meal:
Item : Item Class
Packing : 00000000
Price : 0

Item : Item Class
Packing : 00000000
Price : 0

Total cost: 0

Non-Veg Meal:
Item : Item Class
Packing : 00000000
Price : 0

Item : Item Class
Packing : 00000000
Price : 0

Total cost: 0

但所需的输出是：

Veg Meal
Item : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0
Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0
Total Cost: 55.0


Non-Veg Meal
Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5
Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0
Total Cost: 85.5

我不确定如何更改我的代码以获得所需的输出。 请帮忙。

非常感谢，提前。

Answer 1

错误在这些行中：

class MealBuilder
{
public:
    Meal prepareVegMeal()  <-- changed this line, removed reference
    {
        ....
    }

    Meal prepareNonVegMeal()  <-- changed this line, removed reference
    {
       ....
    }
};

解决此问题后，您将需要 Item 类中的成员函数。

原因：在 C++ 中，非常量引用不能绑定到临时对象。 C++ 不希望您不小心修改临时文件。 您正在使用 std::move 返回。 std::move 是对右值引用的强制转换。 按照惯例，右值引用被视为“允许将数据移出的引用，因为调用者承诺他们真的不再需要这些数据了”。

检查此答案以获取更多详细信息。

为什么非常量引用不能绑定到临时对象？

Answer 2

您的Item类成员函数已声明但从未定义。 如果您永远无法实例化此类或从它派生的类，您可能会侥幸逃脱。 然而，这不应该被依赖。

虚成员函数可以是普通函数或纯虚函数。

class A {
  virtual void func1() {};
  virtual void func2() = 0;
}

不能实例化至少具有一个纯虚函数的类，但可以使用指针和对它的引用。

必须定义声明的虚函数。

class B {
  virtual func1();
}

int main() {
  new B;
}

这段代码会产生类似于你得到的链接错误。

虽然您可能不会显式实例化该类，但一旦实例化从它派生的类，您就会隐式实例化它：

class B {
  virtual func1();
}

class C : B {
  virtual func2() {}
}

int main() {
  new C;
}

此代码会产生类似的链接错误。

回到你的案子。 确保所有函数都是纯虚拟的或正确定义的。

您的代码中还有另一个错误。 令人惊讶的是编译器让它通过。

在函数中

Meal& prepareVegMeal()
{
    Meal meal;
    //...
    return std::move(meal);
}

您正在创建一个临时对象并通过引用返回它。 这个临时对象在作用域结束时自动销毁。 返回对临时对象的指针或引用是一个常见的错误，会导致内存损坏。 大多数编译器都可以轻松检测到它们。 看看您在此处使用std::move来消除警告的尝试是错误的。 std::move只是告诉程序员此对象正在从未指定状态移出和离开的一种方式。 你真正想要做的是通过它的值返回对象：

Meal prepareVegMeal() // Notice no reference
{
    Meal meal;
    //...
    return meal;
}

但要小心，因为虚函数调用不适用于值语义。