关于在强制转换为子类的超类时调用其重写方法

About calling an subclass' overriding method when casted to its superclass

本文关键字：超类 调用 方法 重写 子类 转换      更新时间：2023-10-16
#include <iostream>
class Vehicle { 
public:
    void greet() {
        std::cout << "Hello, I'm a vehicle";
    }
};
class Car : public Vehicle { 
public:
    void greet() {
        std::cout << "Hello, I'm a car";
    }
};
class Bike : public Vehicle { 
public:
    void greet() {
        std::cout << "Hello, I'm a bike";
    }
};
void receiveVehicle(Vehicle vehicle) {
    vehicle.greet();
}
int main() {
    receiveVehicle(Car());
    return 0;
}

如您所见，我正在尝试将 Vehicle 类型的参数发送到调用 greet() 的函数。

Car 和 Bike 是 Vehicle 的子类。他们覆盖greet().

但是，我得到"你好，我是一辆车"。

我想这是因为receiveVehicle接收Vehicle类型的参数，而不是像 Car 或 Bike 这样的特定子类。但这就是我想要的：我希望这个函数适用于Vehicle的任何子类。

为什么我没有得到预期的输出？

您的代码有两个问题：

1） 调用 receiveVehicle(Car()); 参数时被值接受。这意味着发生了与切片相关的问题 - 调用Vehicle的默认复制构造函数，该构造函数从您的汽车构造Vehicle。更改为指针或引用，使其在缩进时工作。

例如：

void receiveVehicle(Vehicle& vehicle) {
    vehicle.greet();
}
int main() {
    Car aCar;
    receiveVehicle(aCar);
    return 0;
}

2） 仅当基方法标有 virtual 关键字时，才会进行多态调用。所以你需要greet虚拟化：

class Vehicle { 
public:
    virtual void greet() {
        std::cout << "Hello, I'm a vehicle";
    }
};

为了严格起见，您还可以根据需要使用const：

class Vehicle { 
public:
    virtual void greet() const {   //change it also in subclasses
        std::cout << "Hello, I'm a vehicle";
    }
};
void receiveVehicle(const Vehicle& vehicle) {
    vehicle.greet();
}

只有指针和引用可以是多态的。您正在经历切片，其中基类是从派生类构造的，并失去其作为派生和所有额外数据成员的标识。

tl;dr：更改您的函数以接受Vehicle&（并使参数成为非临时参数），它将正常工作。此外，默认情况下函数是非虚拟的，因此您需要在基类中的函数定义之前添加单词 virtual，例如 virtual void greet() { ... }（感谢 Diego 注意到）。

详细解释：

请记住，当您有一个值时，编译器必须知道要为其分配多少内存。派生类可以大于基类，因此当您从派生类构造基类时，它会丢失（切片）派生类携带的数据，并且仅保留基类数据。

即使派生类没有成员，因此不大于基类，编译器也知道值不能是多态的，因此它不必费心从实例的 vtable 中查找虚函数。它只会直接调用函数，导致静态（非多态）行为，并调用基类函数。

想想如果编译器确实调用了虚拟的，会发生什么：this指针将指向一个没有派生数据的对象，因为它被切掉了，当函数尝试访问派生成员变量时，它们将不存在！

void receiveVehicle(const Vehicle &vehicle) {
    vehicle.greet();
}
// Make your `greet` method `const`

通过引用（或指针，如果您知道风险）传递它，让多态性起作用。否则Car将被切片成Vehicle。

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