Question

我想拥有一个指向基类的unique_ptr类成员，但是稍后在构造函数中，可以通过多态将其更改为指向也从相同基类派生的姊妹类。

虽然在设置这种多态性的构造函数中没有出现任何错误，但它似乎无法正常工作，因为我收到了错误消息，指出我的多态指针找不到我认为是的姊妹类的成员指针现在正在指向。

如何在这里正确实现多态？

class A {
  int bar;
};

class B : public A {
  int foo;
};

class C: public A {
  C();

  std::unique_ptr<A> _ptr; // changing to std::unique_ptr<B> _ptr removes the "class A has no member 'foo'" error
};

C::C() : A()
{
  _ptr = std::make_unique<B>(); // no errors here
  int w = _ptr->foo; // class A has no member 'foo'
}

Answer 1

分配时

_ptr = std::make_unique<B>();

之所以可行，是因为B是A的派生类，但是_ptr仍然是基类的unique_ptr。声明变量后，您将无法更改其类型。

那您有什么选择？

由于您知道_ptr存储了指向派生类B的指针，因此可以在取消引用后进行强制转换：

_ptr = std::make_unique<B>(); 
// derefence the pointer, and cast the reference to `B&`. 
B& reference_to_sister = (B&)(*_ptr);
int w = reference_to_sister.foo;

如果采用这种方法，则必须以某种方式跟踪_ptr中的哪个派生类，否则将有遇到错误的风险。

或者，如果您使用的是C ++ 17，则可以使用std::variant：

class C : public A {
  void initialize(A& a) {
      // Do stuff if it's the base class
  }
  void initialize(B& b) {
      // Do different stuff if it's derived
      int w = b.foo; 
  }
  C() {
      _ptr = std::make_unique<B>(); // This works
      // This takes the pointer, and calls 'initialize'
      auto initialize_func = [&](auto& ptr) { initialize(*ptr); };
      // This will call 'initialize(A&)' if it contains A,
      // and it'll call 'initialize(B&)' if it contains B
      std::visit(initialize_func, _ptr); 
  }

  std::variant<std::unique_ptr<A>, std::unique_ptr<B>> _ptr;
};

实际上，即使您使用std::variant，即使A和B是完全不相关的类，也可以使用。

这是另一个简短的variant示例

#include <variant>
#include <string>
#include <iostream>

void print(std::string& s) {
    std::cout << "String: " << s << '\n';
}
void print(int i) {
    std::cout << "Int: " << i << '\n'; 
}

void print_either(std::variant<std::string, int>& v) {
    // This calls `print(std::string&) if v contained a string
    // And it calls `print(int)` if v contained an int
    std::visit([](auto& val) { print(val); }, v); 
}

int main() {
    // v is empty right now
    std::variant<std::string, int> v;

    // Put a string in v:
    v = std::string("Hello, world"); 
    print_either(v); //Prints "String: Hello, world"

    // Put an int in v:
    v = 13; 
    print_either(v); //Prints "Int: 13"
}

多态unique_ptr类成员

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