C++ 更改派生 class 中的成員類型

Question

我有一個 class Base1，其中包含不同 class Base2 的對象數組。 我想要一個派生的 class Derived1，它繼承 Base1 的所有內容，除了數組是 Derived2 類型（它是 Base2 的派生 class）。 例如，像這樣：

class Base2{
        int a2;
};

class Derived2: public Base2{
        int b2;
};

class Base1{
        Base2* list;
};

class Derived1: public Base1{
        Derived2* list;
};

我的理解是，在上面的例子中，Derived1 的 object 實際上有兩個 arrays：

list

和

Base1::list

我不想要。

這個想法是 Base1 的所有功能仍應適用於 Derived1 object，因為 Derived2“是”Base2。 這真的很臟，但我想我可以在 Derived1 構造函數中刪除 [] Base1::list 數組。

有沒有人看到這個解決方案？ 這似乎是經常發生的事情，我無法相信一個簡單的解決方案不存在。 使用模板會起作用嗎？ 我的想法是否定的，因為 Base1 和 Derived1 中的所有功能都需要知道它們分別處理 Base2 和 Derived2 對象。

Answer 1

當有人將Derived1 class 向下轉換為Base1時，您期望會發生什么？ 在破壞基礎 class 后使用list時，它將崩潰。 最好的辦法是繼續使用基類的list ，並確保僅將Derived2類型的對象放入列表中。 如果列表的內容不能從外部修改，那將是可行的並且是安全的。

是的，我知道對此還有很多話要說，但讓我們一步一步來。

Answer 2

在一般情況下，您嘗試做的事情似乎很危險，但我假設您知道風險；）

我可以提出兩種解決方案：

選項1：

您可以將實際指針隱藏在protected的部分並提供訪問 function。

class Base1 {
    protected:
    void *ptr
    public:
    Base2 *list() {return (Base2*)ptr;}
};

class Derived1 : public Base1 {
    public:
    Derived2 *list() {return (Derived2*)ptr;}
};

基本上， Base2::list將被Derived2::list隱藏。 請注意，您不能將它們設為虛擬並從虛擬中受益。 返回類型必須在編譯時知道。

選項 2：

您可以使用模板化基礎 class。

template <typename T>
class List {
    public:
    T *list
    //implement all functionality which is common, regardless of the type T
};

class Base1 : public List<Base2> {
    //specifics for Base2 type
};

class Derived1 : public List<Derived2> {
    //specifics for Derived2
};

請注意，在此構造中，Base1 和 Derived1 沒有直接關系，而是有一個共同的祖先。

Answer 3

我將從 Base1 中刪除 Base2 的數組，並使用列表創建一個新的 class：

class Base2{
        int a2;
};

class Derived2: public Base2{
        int b2;
};

class Base1{
};

class Base1WithList : public Base1{
        Base2* list;
};

class Derived1: public Base1{
        Derived2* list;
};

Answer 4

我認為沒有任何簡單的方法可以解決您的問題。

我會使用以下方法之一 -

選項 1通過將 Base2* 列表設為私有來隱藏（在 base1 類中），並將其保存為由派生的 class（派生 1）繼承。 當然，在 base1 class 中定義一個 getter function 以訪問該列表。

選項 2只需將 base1 class 中的列表類型更改為（指向）Derived2 的指針，並依賴於指向派生 class 的指針與指向其基 ZA2F2ED4F8EBC2CBB4C21A29DC4 的指針類型兼容的事實。

選項 3忘記 inheritance 並使用模板。 您只需在實例化 object 時指定類型（Base2* 或 Derived2*），生活將再次美好。

Answer 5

@ildjarn 的問題評論給了我類似問題的解決方案：

class Base {
    Base* children;
};

class Derived : public Base {
    int answer;
   public:
    void give_answer() {
        this->answer == 42;
        for(auto child : this->children) {
            // at this point `give_answer` is not defined for items of `children`
            child->give_answer();  // -> error: ‘class Base’ has no member named ‘give_answer’
        }
    };
};

解決方案是將虛擬 function 引入Base ：

class Base {
    Base* children;
   public:
    virtual void give_answer();
}

virtual void give_answer() = 0; 也可以，使Base抽象。

（這個例子有點做作，因為為什么甚至有Base ，但在我的用例中Derived實際上是Derived<T> ，並且Base是一個完整的樹實現。）