C++ 从基础到派生的转换

Question

我在从基础 class 访问派生的 class 值时遇到了一些问题。我的代码是：

#include <iostream>     // std::cout, std::endl
#include <iomanip>      // std::setfill, std::setw

#include <vector>

enum EType
{
    E_TYPE_NONE=0,
    E_TYPE_BASE,
    E_TYPE_DERIVED_1,
    E_TYPE_DERIVED_2
};

struct Base
{
    Base() : mEType(E_TYPE_BASE), a(0), b(0), c(0) {}
    virtual ~Base() {}

    virtual Base* Get() {return this;}

    EType mEType;
    unsigned short a;
    unsigned short b;
    unsigned short c;
};

struct Derived1 : public Base
{
    Derived1() : Base()
    {
        mEType = E_TYPE_DERIVED_1;
        a = 1;
        b = 2;
        c = 3;
        d = 4;
    }

    virtual ~Derived1() {}
    virtual Derived1* Get() {return this;}

    unsigned short d;
};

struct Derived2 : public Base
{
    Derived2() : Base()
    {
        mEType = E_TYPE_DERIVED_2;
        a = 5;
        b = 6;
        c = 7;
        e = 8;
    }

    virtual ~Derived2() {}
    virtual Derived2* Get() {return this;}

    unsigned short e;
};

struct Foo
{
    std::vector<Base> mObj;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    Foo myCollection;
    Derived1 obj1;
    Derived2 obj2;
    Base obj3;

    myCollection.mObj.push_back(obj1);
    myCollection.mObj.push_back(obj2);
    myCollection.mObj.push_back(obj3);

    //=========================================================================
    std::cout << "base1 = " << myCollection.mObj[0].a << "; " <<
        myCollection.mObj[0].b << "; " <<
        myCollection.mObj[0].c << std::endl;

    Derived1* current1;
    //  this way i got access violation when i try to print current1
    //current1 = dynamic_cast<Derived1*>(myCollection.mObj[0].Get());
    current1 = dynamic_cast<Derived1*>((Derived1*)myCollection.mObj[0].Get());

    std::cout << "derived1 = " << current1->a << "; " <<
        current1->b << "; " <<
        current1->c << "; " <<
        current1->d << std::endl;

    //=========================================================================
    std::cout << "base2 = " << myCollection.mObj[1].a << "; " <<
        myCollection.mObj[1].b << "; " <<
        myCollection.mObj[1].c << std::endl;

    Derived2* current2;
    current2 = (Derived2*)myCollection.mObj[1].Get();

    std::cout << "derived2 = " << current2->a << "; " <<
        current2->b << "; " <<
        current2->c << "; " <<
        current2->e << std::endl;

    //=========================================================================
    std::cout << "base3 = " << myCollection.mObj[2].a << "; " <<
        myCollection.mObj[2].b << "; " <<
        myCollection.mObj[2].c << std::endl;

    //=========================================================================
    std::cout << "ENTER to exit...";
    std::cin.ignore(10000, '\n');
    return 0;
}

结果是：

base1 = 1; 2; 3
derived1 = 1; 2; 3; 47472
base2 = 5; 6; 7
derived2 = 5; 6; 7; 47472
base3 = 0; 0; 0
ENTER to exit...

预期结果是：

base1 = 1; 2; 3
derived1 = 1; 2; 3; 4
base2 = 5; 6; 7
derived2 = 5; 6; 7; 8
base3 = 0; 0; 0
ENTER to exit...

谁能帮我理解一下：

除了使用 Get() 方法之外，是否有更好的从基类转换为派生类的方法？
为什么我没有得到预期的结果？

谢谢

Answer 1

你所做的不是继承。 ~~您正在隐藏成员函数。~~您正在对您的对象静态调用函数。

在 C++ 中，如果您将基 class 中的成员声明为 virtual 并且稍后想要覆盖它，您必须保留其整个签名，包括 return 类型 。您正在更改 return 类型并将其重新声明为 virtual，这是一团糟，但特别是它仅适用于静态调用。 Brian 正确地指出您允许对重写的虚函数使用协变 return。然而，其余的仍然是正确的。

没关系，因为您甚至没有使用指针来存储对象，而是将它们静态存储为指针内的 Base。您正在分配较大的对象（再次静态地，您对它有一个完整的迷信），然后将它们混合在一起成为向量中较小的 Base 对象，丢弃其余数据并破坏组合的 vtable ，你在所有这些上静态调用 Base::Get()（不是 "derived" Gets），获取指向 Base * 对象的指针（有点有效）然后说谎告诉编译器它是别的东西，那么你正在使用你撒谎的内存。

老实说，我很惊讶它不仅会崩溃，您可能正在启用内存保护的调试模式下构建（如果是 MSVC，则会收到您忽略的运行时警告）。

Answer 2

首先，不要使用 struct 和 public 字段，在需要的地方使用 class 和 public 方法（getter 读取值而不能编辑它们） .

使用虚拟方法，以便您可以通过在 pointer/reference 上调用它们来调用派生 class 中的方法到基础 class 返回 2 行并再次阅读。

虚方法只要具有相同的签名就可以按预期工作，否则你只需要使用 2 种不同的方法

virtual Derived1* Get() {return this;} //in derived class1

不同于

virtual Base* Get() {return this;}

但你可以做到

virtual Base* Get() {return static_cast<Base*>(this);} //in derived class1

现在您有 2 个具有相同签名的方法。那行得通

Derived1 derived;
Base     base;
Base  *  derivedbase =  derived.Get();
if(derivedbase->Get() == derivedbase)
    cout<<"Nice eh?"<<endl;

using  namespace std;
cout<<derived.d<<endl;
cout<<derived.a<<endl;

cout<<base.a<<endl;
cout<<derivedbase->a<<endl;

//cast to derived
Derived1 *againderived = dynamic_cast<Derived1*>(derivedbase);
cout<<againderived->d<<endl;

//ops that would fail
//Derived2 *wrongcast = dynamic_cast<Derived2*>(derivedbase);

C++ 从基础到派生的转换

c++ casting from base to derived

c++

inheritance