多態unique_ptr類成員

Question

我想有一個指向基類的unique_ptr類成員，但稍后在構造函數中通過多態可以更改為指向同樣基類的姐妹類。

雖然我沒有在構造函數中設置此多態性時出現任何錯誤，但它似乎無法正常工作，因為我收到錯誤消息，我的多態指針無法找到我認為指針現在的姐妹類的成員指點。

我如何在這里正確實現多態？

class A {
  int bar;
};

class B : public A {
  int foo;
};

class C: public A {
  C();

  std::unique_ptr<A> _ptr; // changing to std::unique_ptr<B> _ptr removes the "class A has no member 'foo'" error
};

C::C() : A()
{
  _ptr = std::make_unique<B>(); // no errors here
  int w = _ptr->foo; // class A has no member 'foo'
}

Answer 1

當你分配

_ptr = std::make_unique<B>(); 

這是有效的，因為B是A的派生類，但是_ptr仍然是基類的unique_ptr 。 聲明后，您無法更改變量的類型。

那么你有什么選擇呢？

因為您知道_ptr存儲指向派生類B的指針，所以您可以在解除引用后執行轉換：

_ptr = std::make_unique<B>(); 
// derefence the pointer, and cast the reference to `B&`. 
B& reference_to_sister = (B&)(*_ptr);
int w = reference_to_sister.foo; 

如果你采用這種方法，你將不得不以某種方式跟蹤_ptr的哪個派生類，否則你將面臨運行bug的風險。

或者，如果您使用的是C ++ 17，則可以使用std::variant ：

class C : public A {
  void initialize(A& a) {
      // Do stuff if it's the base class
  }
  void initialize(B& b) {
      // Do different stuff if it's derived
      int w = b.foo; 
  }
  C() {
      _ptr = std::make_unique<B>(); // This works
      // This takes the pointer, and calls 'initialize'
      auto initialize_func = [&](auto& ptr) { initialize(*ptr); };
      // This will call 'initialize(A&)' if it contains A,
      // and it'll call 'initialize(B&)' if it contains B
      std::visit(initialize_func, _ptr); 
  }

  std::variant<std::unique_ptr<A>, std::unique_ptr<B>> _ptr;
};

實際上，如果使用std::variant即使A和B是完全不相關的類，這也會起作用。

這是另一個簡短的variant示例

#include <variant>
#include <string>
#include <iostream>

void print(std::string& s) {
    std::cout << "String: " << s << '\n';
}
void print(int i) {
    std::cout << "Int: " << i << '\n'; 
}

void print_either(std::variant<std::string, int>& v) {
    // This calls `print(std::string&) if v contained a string
    // And it calls `print(int)` if v contained an int
    std::visit([](auto& val) { print(val); }, v); 
}

int main() {
    // v is empty right now
    std::variant<std::string, int> v;

    // Put a string in v:
    v = std::string("Hello, world"); 
    print_either(v); //Prints "String: Hello, world"

    // Put an int in v:
    v = 13; 
    print_either(v); //Prints "Int: 13"
}