Question

这是问题的情节：假设我有一些对象的抽象类，我们称之为Object。它的定义包括2D位置和尺寸。让它也有一些用于渲染的virtual void Render(Backend& backend) const = 0方法。

现在我专门化我的继承树并添加Rectangle和Ellipse类。猜猜他们没有自己的属性，但他们会有自己的virtual void Render方法。假设我实现了这些方法，因此Render Rectangle实际上绘制了一些矩形，而椭圆也是如此。

现在，我添加了一个名为Plane的对象，该对象定义为class Plane : public Rectangle，其私有成员为std::vector<Object*> plane_objects;

之后我添加了一个方法来向我的飞机添加一些物体。

这就是问题所在。 如果我将此方法设计为void AddObject(Object& object)，我会遇到麻烦，因为我无法调用虚函数，因为我必须做plane_objects.push_back(new Object(object));之类的事情，对于矩形应该是push_back(new Rectangle(object))，对于圆圈应该是new Circle(...)。

如果我将此方法实现为void AddObject(Object* object)，它看起来不错，但是在其他地方这意味着调用plane.AddObject(new Rectangle(params));，这通常是一团糟，因为那时我不清楚我的程序的哪一部分应该释放分配的内存。

[“在销毁飞机时？为什么？我们确定拨打AddObject的电话只是AddObject(new something}。”

我想使用第二种方法引起的问题可以使用智能指针解决，但我确信必须有更好的东西。

任何想法？

Answer 1

使用智能指针，例如boost::shared_ptr或boost::intrusive_ptr。

为什么你认为有比使用智能指针更好的东西？如果您不采取特殊措施来确保代码中的异常安全，那么将原始指针存储在容器中通常会让您大吃一惊。

Answer 2

您的实际问题似乎是管理对象的生命周期。想到的四种可能性是：

您的容器（即Plane）将承担所有包含对象的所有权，因此delete一旦它自身被销毁就会成为其所有权。
您的容器（Plane）不承担所有权，任何向容器添加对象的人都将负责销毁它们。
自动管理对象的生命周期。
您可以通过为容器提供实际对象的克隆来避免此问题。容器管理对象的副本，调用者管理原始对象。

你现在拥有的似乎是＃4的方法。通过做：

plane_objects.push_back(new Object(object));

将对象的副本插入容器中。因此问题就消失了。问问自己这是否真的是你想要的，或者上述选择之一是否更合适。

选项＃1和＃2易于实现，因为它们定义了您的实现必须遵循的合同。选项＃3将要求例如智能指针，或其他涉及引用计数的解决方案。

如果您想继续遵循选项＃4 的方法，您可以例如使用Object方法扩展clone类，以便返回正确类型的对象。这将摆脱不正确的new Object(...)。

class Object
{
    public:
        virtual Object* clone() const = 0;
        ...
};

...

Object* Rectangle::clone() const
{
    return new Rectangle(*this);  // e.g. use copy c'tor to return a clone
}

P.S。：请注意STL容器似乎如何处理此问题：假设您声明vector<Foo>。此向量将包含插入其中的对象的副本（我的答案中的选项＃4）。但是，如果您将集合声明为vector<Foo*>，它将包含对原始对象的引用，但它不会管理它们的生命周期（我的答案中的选项＃2）。

Answer 3

您可以在界面中添加clone方法，以克隆类型层次结构的实例。每个具体实现都会生成该特定类的新实例，因此保留所有类型信息。

class Object {
public:
  virtual Object clone() = 0;
};

class Rectangle : public Object {
public:
  virtual Rectangle clone() { /* create and return an identical Rectangle */ }
};

class Ellipse : public Object {
public:
  virtual Ellipse clone() { /* create and return an identical Ellipse */ }
};

class Plane : public Rectangle {
  std::vector<Object*> plane_objects;
public:
  virtual Plane clone() { /* create and return an identical Plane */ }
  void AddObject(const Object& object) {
    plane_objects.push_back(object.clone());
  }
};

这意味着该平面是其所有对象的所有者，因此它也应该在其析构函数中销毁它们。如果这些对象只在内部访问，它们可以用普通指针存储 - 尽管智能指针使得处理更简单，更安全。但是，如果它们被发布，最好使用智能指针来存储它们。

Answer 4

摧毁飞机？为什么？是我们吗确保调用AddObject 仅作为AddObject（新的东西）完成。

无法确定。但某些东西必须管理对象的生命周期。你应该清楚地记录那是什么东西。

Answer 5

首先，您需要弄清楚您的对象标识和所有权语义：

每个对象是真实身份还是简单地引用真实实体？对于前者，您不能使用clone（），并且您需要使用引用计数（通过boost :: shared_ptr）或通过引用传递，如果实例的所有者保证比对它的引用更长。对于后者，clone（）可能更有意义，您可以安全地忽略所有权问题。

一般来说，你应该避免传递裸指针并使用boost :: shared_ptr代替或引用。

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