将继承类对象的向量传递给期望基类向量的函数

Question

我正在使用一个继承自OpenCV Rect的A类。A类只是在执行期间添加了一些我想要跟踪的变量。

class A: public Rect { //code, constructors... }

我希望使用opencv方法detectMultiScale，它需要一个空的vector<Rect>并将其填充为期望的输出结果。

我应该如何传递一个继承自Rect的空向量，即vector<A>，并期望在方法中捕获基类？（我此时明白这个方法是黑箱，我不想编译opencv来重新声明一些内容。）

- Alejandro Sazo

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一个 vector<Rect> 和一个 vector<A> 是两种完全不同的类型。如果函数需要一个 vector<Rect>，你必须发送一个 vector<Rect>，不能发送其他类型。 - PaulMcKenzie

另外，为什么要从“矩形（Rect）”派生，当它并不适合被派生使用。如果“矩形（Rect）”有虚析构函数那是另一回事，但“矩形（Rect）”的设计者从未打算让其用于你正在使用的目的。也许将“矩形（Rect）”作为“A”的成员而不是从“矩形（Rect）”派生“A”可能更好。 - PaulMcKenzie

谷歌搜索"一个苹果袋子不是一个水果袋子"。 - n. m.

如果性能不会受到影响，你可以在需要时将所有的矩形合并成一个向量，然后使用该向量调用函数。或者你可以采取更危险的方式，创建一个 vector<Rect>，并让每个 A 拥有指向 vector<Rect> 中某个项目的指针 -- 需要注意的是，必须确保向量永远不会被调整大小，因为指向向量中元素的指针在调整大小时可能会失效。 - PaulMcKenzie

@AlejandroSazo，这里的性能方面有哪些关键因素？如果复制Rect很耗费资源，可以在A中存储std::vector的索引。并将向量本身存储在某个地方。 - StoryTeller - Unslander Monica

Answer 1

我担心那样做行不通，你需要使用 std::vector<Rect*> - 直觉上讲，这是因为 sizeof(Rect) != sizeof(A)，所以即使是索引也会失败，更不用说对于 std::vector<Rect> 的类布局。可以使用指针，或者如果你有一组固定的类型，可以尝试 variant 和 visitors。

编辑：如果你的使用情况 (detectMultiScale) 不允许你传递 vector<std::Rect*>，那么你可以从各种修饰符-visitor 实现中选择。在这种情况下，你必须放弃直接继承。以下是一些例子：

• 有一个 std::vector<Rect> 和一个 std::vector<ARectV>。 ARectV 包含了在 Rect 中找不到的额外字段。

  • 如果您愿意，可以添加对应（已访问的）Rect 的引用。在这种情况下，构造函数将填充 Rect；或者
  • 您的 ARectV 方法可能会接受一个（可能是 const 的）Rect&，在这种情况下，您的构造函数不需要存储它

• 如果所有其他方法都失败了，请使用静态的 std::map<Rect*, ARectV> sARectV。这将更慢，并且需要手动插入/删除（可能在 sARectV 的构造函数/析构函数中，前者采用一个 - 可能是 const 的 - Rect* 或 Rect&），但允许您编写：sARectV[&rect].yourfunction()。当然，它还允许标准表示法，即 Rect rect; ARectV rectv(rect); rectv.yourfunction(); - 但您可能无法将 rv 传递给应该采用 Rect* 或 Rect& 的回调函数。如果它们通过值传递 Rect，那么您就没有办法了。

- lorro

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sizeof(Rect) != sizeof(A) 这并不一定是正确的。如果一个类没有添加成员，它的大小与其基类相同。然而，在一般情况下不应该假设这一点是正确的。 - StoryTeller - Unslander Monica

此外，在cv::CascadeClassifier::detectMultiScale的上下文中（参见OP），使用vector<Rect*>根本行不通。 - StoryTeller - Unslander Monica

@StoryTeller：已编辑以修复该问题。此外，在我所使用的几乎所有架构中，如果没有其他非静态字段（包括虚拟字段 - 新的或重载的）和其他非空基类（并且sizeof标准保持不变），这种方法会有所作用 - 但仍然是未定义行为，所以不要告诉任何人 :) 这是由于内存组织方式的原因。 - lorro

@StoryTeller：根据第二条评论进行了编辑，谢谢。 - lorro

@StoryTeller 或者更准确地说，不添加任何成员变量，只重用现有的基类虚表。 - Justin Time - Reinstate Monica

Answer 2

无法实现。该函数需要一个Rect对象的向量，因此您必须传递这个对象。

如果您想要一个A的向量，那么您可以编写一个构造函数A(Rect)，它接受基类的实例作为参数，并相应地初始化子对象。然后编写一个循环来转换获取的Rect实例。

- eerorika