Question

我现在正在学习C ++，并且我阅读了很多关于使用超类指针来指向子类的材料＆＃39;对象，尤其是（纯）虚拟类的情况。由于我没有很多经验，任何人都可以帮助我理解为什么我们需要这样做吗？非常感谢！

Answer 1

你不需要。如果这是你真正想要的，你可以使用指向派生类型的指针。

Liskov substitution principle表示我们应始终能够在预期基类型的任何地方使用派生类型。这个想法是派生类型不应该比它的基类更具限制性。这样，派生的是-a 基类型，并且可以在使用基类型的任何地方使用。基类型定义接口，派生类型应该满足相同的接口。如果喜欢，派生类型可以扩充界面。

您的函数应该采用的指针类型取决于您希望能够接受的内容。例如，如果您的层次结构包含两个Widget，Button和List，那么如果您的函数很乐意采用任何类型的Widget，那么它应该采用Widget*。但是，如果该功能明确需要Button，则应该使用Button*。原因是该函数可能需要一些仅Button可以提供的功能。

当通过指针调用成员函数并且编译器发现该函数是virtual时，编译器确保使用对象的动态类型来确定要调用的函数。也就是说，假设您有一个Widget*参数，但实际上是将指针传递给Button对象。对象的静态类型是Widget（如果编译器只查看参数类型），但其动态类型为Button。如果您致电widget->draw()，其中draw是virtual函数，则会看到动态类型为Button，并确保调用Button::draw。

但是，我不建议一般使用原始指针，所以如果可以的话，更喜欢引用（Widget&）或智能指针。

Answer 2

以下是一个例子：

struct base { virtual void do_stuff(); = 0 };

struct specialization1: base {
    void do_stuff() override { std::cout << "doing concrete stuff"; }
};

请考虑您有要调用do_stuff的客户端代码。

首次实施（这就是不的方式）：

void client_do_stuff( specialization1& s ) { s.do_stuff(); }

此功能有效。如果你决定（从现在起四个月）加入你的代码库：

struct specialization2: base {
    void do_stuff() override { std::cout << "doing other concrete stuff"; }
};

您可能需要为void client_do_stuff的实例调用specialization2。您可以使用specialization2引用复制client_do_stuff，但这是代码重复且不必要。

更好的解决方案是更改client_do_stuff以引用基类，并对两个特化使用相同的实现。

第二次实施：

void client_do_stuff( base& b ) { b.do_stuff(); }

客户代码：

specialization1 s1;
specialization2 s2;
client_do_stuff(s1); // works
client_do_stuff(s2); // works

client_do_stuff的实现是根据基类的公共接口实现的，而不是专门化。这使得函数“面向未来”（该原理有时被称为“程序到接口，而不是实现”）。

Answer 3

这个想法如下：一个对象有以下接口（纯虚拟类）。我将把一个具体的对象交给你的代码，这个代码遵循这个接口，但是我将保留给自己的所述对象的内部细节（封装）。因此，您的代码不能对对象的精确大小等做出任何假设。因此，在编译代码时，必须在操作对象时使用指针或引用。

为什么我们需要一个超类指针来指向一个子类的对象？

3 个答案: