Question

众所周知，对数组的项目进行多态处理是危险的，因为一般而言，基类和派生类的大小不同，并且指针算法很可能会失败。

void doSomethingOnBases(Base* bases, int numBases)
{
    for(int i = 0; i < numBases; i++)
    {
        bases[i].doSomething();
    }
}


//...
//...
Derived deriveds[60];    // declare 60 derived objects
doSomethingOnBases(deriveds, 60);    // will crash and burn
//...
//...

但是，如果我这样做了怎么办？

template <class X>
void doSomethingOnArray(X* arr, int numItems)
{
    for(int i = 0; i < numItems; i++)
    {
        arr[i].doSomething();
    }
}


//...
//...
Derived deriveds[60];    // declare 60 derived objects
doSomethingOnArray(deriveds, 60);    
//...
//...

在这种情况下，编译器将看到Derived*被传入并生成doSomethingOnArray(Derived*, int)，这是一个精确的类型匹配，因此，没有指针算术错误。

如果我可以保证doSomethingOnArray()中取消引用的任何对象都具有doSomething()方法，这是一种伪造多态性的安全方法吗？

Answer 1

可以使用模板，但是另一种解决方案是传递Base** bases，在其中保存指向派生自Base的对象的指针的数组。

void doSomethingOnBases(Base** bases, int numBases)
{
    for(int i = 0; i < numBases; i++)
    {
        bases[i]->doSomething();
    }
}

这将允许您保留混合的派生对象的数组，而不仅仅是单个类型Derived的数组。

顺便说一句：请注意，如果要使用模板化解决方案，那么您甚至都不需要从Base继承。

Answer 2

只要您像在第二个示例中那样，而不是像

doSomethingOnBases<Base>(deriveds, 60);

您应该没事。如果您想让它特定于数组，请考虑这样编写模板：

template <typename X, std::size_t N>
void doSomethingOnArray(X (&arr)[N])
{
    for(auto a = &arr[0]; a != &arr[0] + N; ++a)
        a->doSomething();
}

此版本的优点在于它不会真正被错误地调用。它只能在实际数组上使用，它会根据参数自动推断数组的大小和元素类型。

另外，请注意，您可以简单地使用基于范围的for循环

for (auto& a : arr)
    a->doSomething();

或

for (Base& b : arr)
    …

如果由于某种原因确实需要基类引用...

我可以使用模板作为安全的解决方案来多态处理数组吗？

2 个答案: