C++ std::function 采用子 class 参数的功能

Question

如果我有一个 function 包装器作为std::function<void(const Parent&)> ，有没有办法允许它采用Parent作为参数，例如[](const Child& child){...} ，其中Child是Parent的子类。

以下内容无法编译。 在线 IDE链接。

#include <iostream>
#include <functional>

class Parent {
    public:
        virtual void say() const {
            std::cout<<"I am parent"<<"\n";
        }
};

class Child: public Parent {
    public:
        void say() const {
            std::cout<<"I am child"<<"\n";
        }
};

typedef std::function<void(const Parent&)> Wrapper;

int main() {
    Wrapper func=[](const Child& child){  // of course works if Child->Parent
      child.say();
    };
    
    Child c;
    func(c);
    return 0;
}

Answer 1

为什么不允许这样做？

语言不允许这样做，因为这可能会导致不一致。

根据您对Wrapper的定义，以下代码应该是合法的：

Wrapper f; 
Parent x; 
... // Initialize f with a legitimate function dealing Parent 
f(x); 

现在想象两个类：

class Child1: public Parent {
    public:
        void say() const {
            std::cout<<"I am child1"<<"\n";
        }
        virtual void tell() const {
            std::cout<<"This is specific to child1"<<"\n";
        }
};
class Child2: public Parent {
    public:
        void say() const {
            std::cout<<"I am child2"<<"\n";
        }
};

以下代码也是有效的，因为Child1和Child2派生自Parent ：

Child1 y; 
Child2 z; 
f(y);   
f(z);

如果您被允许为包装器分配带有子参数而不是父参数的 function，那么您也可以执行以下操作：

Wrapper f=[](const Child1& child){  // if this is legitimate
  child.tell();                     //   then this would be legitimate
};

你会很容易猜到f(x)和f(z)不起作用，尽管f的类型应该允许它。

有解决办法吗？

你可以做的，但这是更冒险的事情，是制作一个包装器 function ，它接受一个Parent参数并且向下转换是一个Child 。 但我不推荐它，除非没有其他解决方案并且只能格外小心。

using Wrapper = std::function<void(const Parent&)>;

int main() {
    Wrapper func=[](const Parent& parent){
      auto child=dynamic_cast<const Child*>(&parent);  
      if (child)
        child->say();
      else std::cout<<"OUCH!!! I need a child"<<std::endl; 
    };
    
    Parent x; 
    Child c;
    func(c);
    func(x); 
}

演示