Полиморфный член класса unique_ptr

#c #polymorphism #unique-ptr

#c #полиморфизм #уникальный-ptr

Вопрос:

Я хотел бы иметь член класса unique_ptr, который указывает на базовый класс, но позже в конструкторе с помощью полиморфизма может быть изменен, чтобы указывать на дочерний класс, который также является производным от того же базового класса.

Хотя я не получаю никаких ошибок в конструкторе, устанавливающем этот полиморфизм, похоже, он работает некорректно, поскольку я получаю сообщения об ошибках, что мой полиморфный указатель не может найти член сестринского класса, на который, как я думал, теперь указывает указатель.

Как мне правильно достичь полиморфизма здесь?

 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'
}
  

Комментарии:

1. Что именно вас здесь удивляет? _ptr указывает на A . У класса A нет члена foo .

2. Здесь нет полиморфизма, только наследование.

3. И у вас есть UB, поскольку вы уничтожаете B как A без виртуального деструктора.

4. Если вам просто нужно использовать элемент foo здесь, вам потребуется некоторое приведение.

Ответ №1:

Когда вы назначаете

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

Это работает, потому что B является производным классом A , однако _ptr все еще является unique_ptr для базового класса. Вы не можете изменить тип переменной после ее объявления.

Итак, какие у вас варианты?

Поскольку вы знаете, что он _ptr хранит указатель на производный класс B , вы можете выполнить приведение после его разыменования:

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

Если вы воспользуетесь этим подходом, вам придется каким-то образом отслеживать, в каком производном классе находится _ptr , иначе вы рискуете столкнуться с ошибками.

В качестве альтернативы, если вы используете C 17, вы можете использовать std::variant :

 class C : public A {
  void initialize(Aamp; a) {
      // Do stuff if it's the base class
  }
  void initialize(Bamp; 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 = [amp;](autoamp; ptr) { initialize(*ptr); };
      // This will call 'initialize(Aamp;)' if it contains A,
      // and it'll call 'initialize(Bamp;)' if it contains B
      std::visit(initialize_func, _ptr); 
  }

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

На самом деле, если вы используете std::variant это будет работать, даже если A и B являются совершенно не связанными классами.

Вот еще один короткий variant пример

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

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

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

Комментарии:

1. Ах, спасибо! Я путал полиморфизм с приведением.

2. Конечно! Дайте мне знать, если у вас есть какие-либо другие вопросы или проблемы