对象切片,有优势吗?

时间:2010-03-05 18:47:42

标签: oop slice

当子类被分配给基类时,对象切片是对象丢失其某些属性或函数的一些东西。 有点像

Class A{

}
Class B extends A{

}

Class SomeClass{
A a = new A();
B b = new B();

// Some where if might happen like this */
a = b; (Object slicing happens)

}

我们是否说对象切片在任何方面都是有益的? 如果是的话,任何人都可以告诉我对象切片如何在开发中有用并且它可能有用吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:21)

在C ++中,您应该将对象切片视为从派生类型到基类型[*]的转换。创造了一个全新的对象,“受到真实故事的启发”。

有时这是您想要做的事情,但结果在任何意义上都不是与原始对象相同的对象。当对象切片出错时,人们不注意,并认为它是同一个对象或它的副本。

通常没有益处。事实上,当有人通过参考传递值时,通常会意外地完成它。

很难想出一个例子,当切片最终是正确的事情时,因为很难(特别是在C ++中)提出一个非抽象基类绝对正确的例子去做。这是一个重要的设计点,而不是轻易过关 - 如果你发现自己有意或无意地切片一个对象,很可能你的对象层次结构是错误的。基类不应该用作基类,否则它应该至少有一个纯虚函数,因此不能按值切片或通过。

所以,我给出的任何一个对象被转换为其基类对象的例子,都会引起异议,“等一下,你在做什么,首先从一个具体的类继承?”。如果切片是偶然的,那么它可能是一个错误,如果它是故意的,那么它可能是“代码味道”。

但答案可能是“是的,好吧,这个不应该真的是事情的结构,但鉴于他们结构化的,我需要从派生类转换为基类,根据定义,它是一个切片“。本着这种精神,这是一个例子:

struct Soldier {
    string name;
    string rank;
    string serialNumber;
};

struct ActiveSoldier : Soldier {
    string currentUnit;
    ActiveSoldier *commandingOfficer; // the design errors multiply!
    int yearsService;
};

template <typename InputIterator>
void takePrisoners(InputIterator first, InputIterator last) {
    while (first != last) {
        Soldier s(*first);
        // do some stuff with name, rank and serialNumber
       ++first;
    }
}

现在,takePrisoners函数模板的要求是它的参数是可转换为Soldier的类型的迭代器。它不必是派生类,我们也不直接访问成员“name”等,因此takePrisoners试图提供最简单的实现接口,因为限制(a)应该工作与士兵一起,(b)应该可以写出它也可以使用的其他类型。

ActiveSoldier就是其中一种类型。由于只有该类作者才知道的原因,它选择公开继承士兵而不是提供重载转换运算符。我们可以争辩这是不是一个好主意,但让我们假设我们坚持下去。因为它是派生类,所以它可以转换为士兵。该转换称为切片。因此,如果我们调用takePrisoners传递ActiveSoldiers向量的begin()end()迭代器,那么我们将对它们进行切片。

你可能会为OutputIterator提出类似的例子,其中接收者只关心正在传递的对象的基类部分,因此允许在将它们写入迭代器时对它们进行切片。

它是“代码味道”的原因是我们应该考虑(a)重写ActiveSoldier,以及(b)改变士兵,以便可以使用函数而不是成员访问来访问它,这样我们就可以将这组函数抽象为其他类型可以独立实现的接口,因此takePrisoners不必转换为Soldier。这些中的任何一个都不需要切片,并且可以为将来扩展我们的代码提供便利。

[*]因为它是一个。下面的最后两行是做同样的事情:

struct A {
    int value;
    A(int v) : value(v) {}
};

struct B : A {
    int quantity;
    B(int v, int q) : A(v), quantity(q) {}
};

int main() {
    int i = 12;  // an integer
    B b(12, 3);  // an instance of B
    A a1 = b;    // (1) convert B to A, also known as "slicing"
    A a2 = i;    // (2) convert int to A, not known as "slicing"
}

唯一的区别是(1)调用A的复制构造函数(编译器提供即使代码没有),而(2)调用A的int构造函数。

正如其他人所说,Java不会进行对象切片。如果您提供的代码变为Java,则不会发生任何类型的对象切片。 Java变量是引用,而不是对象,因此a = b的后置条件只是变量“a”引用与变量“b”相同的对象 - 通过一个引用的更改可以通过另一个引用看到,并且等等。它们只是通过不同类型引用它,这是多态性的一部分。一个典型的类比是,我可能会认为一个人是“我的兄弟”[**],而其他人可能会认为同一个人是“我的牧师”。相同的对象,不同的界面。

您可以使用指针或引用在C ++中获得类似Java的效果:

B b(24,7);
A *a3 = &b; // No slicing - a3 is a pointer to the object b
A &a4 = b;  // No slicing - a4 is a reference to (pseudonym for) the object b
事实上,我哥哥不是牧师。