从基类实例调用派生函数的C++方法

Question

我对C++还比较新，但遇到了一个问题，似乎无法解决。 为了更好地说明问题，我将使用汽车作为示例。 假设我有一个基类Car，并且有不同的品牌从该类继承。就像这样：

class Car
{
    public:
       Car();
};

class Ford: public Car
{
    public:
        Ford();
        void drive();
        void park();
};

整个想法是将所有不同类型的汽车放在一个名为Car的向量中。如下所示：

整个想法是将所有不同类型的汽车放在一个名为Car的向量中。如下所示：

vector<Car*> cars;
cars.push_back(new Ford());
cars.back()->drive(); //this won't work

我如何在基类实例上调用派生函数？请注意，我想将所有这些放在一个单一的向量中。其原因是因为我只想使用已添加的最后一个派生汽车类实例（在这种情况下，派生汽车类是福特）。还要注意，所有汽车类将具有相同的功能。

- Dan

Answer 1

如果这些功能确实是所有派生类共有的，则您需要一个公共接口，因此应通过基类来表达。为此，您应将这些函数声明为纯虚函数：

class Car {
public:
    virtual void drive() = 0;  // Pure-virtual function
};

class Ford : public Car {
public:
    virtual void drive() { std::cout << "driving Ford\n"; }
};

...

vector<Car*> cars;
cars.push_back(new Ford());
cars.back()->drive(); //this will work

< p >【顺便提一下，通常认为使用指向原始指针的向量是不良实践，因为它会使内存管理变得复杂。您应该考虑使用智能指针。】< /em > < /p >

- Oliver Charlesworth

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非常感谢您的快速响应，这解决了问题。 - Dan

Answer 2

您有两个选择：要么在您的汽车定义中放置一个虚拟的drive()方法，要么将Car指针转换为Ford指针。很可能您会选择第一个选项。

class Car
{
    public:
       Car();
       virtual void drive() { // default implementation}
};

现在你可以开动你的汽车！你还可以将drive()函数定义为纯虚函数，像这样：

virtual void drive() = 0;

class Car
{
    public:
       Car();
       virtual void drive() = 0;
};

这基本上意味着drive()没有默认实现：它必须在子类中重新实现。我提到的第二种方法，你可能不想用，但为了完整起见应该包括在内，就是将指针强制转换：

static_cast<Ford*>(cars.back())->drive();

只有在事先知道汽车是福特牌时，这种方法才有效，但在这种情况下并没有太大用处。您也可以尝试使用dynamic_cast。

- Anthony

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好的，我会使用第一种方法，但知道还有另一种方法也很不错。谢谢你提供的信息！ - Dan

@Anthony，我认为对于第二种方法，最好使用dynamic_cast而不是static_cast。 - exs

Answer 3

如果所有的Car类都具有相同的功能，则在基类Car中将它们声明为纯虚拟函数：

class Car
{
public:
    Car();
    virtual ~Car();
    virtual void drive() = 0;
    virtual void park()  = 0;
};

这将使使用vector的示例代码按原样工作。

- hmjd

Answer 4

你必须放置一个虚函数。

在基类中定义一个虚函数。虚函数可以在子类中实现，这样你就可以专门为drive()的行为进行特化。

你可以在这里找到有关虚函数的常见问题解答（或教程）：

http://www.parashift.com/c++-faq-lite/virtual-functions.html

- felipe

Answer 5

如果可能的话，您可以将基类定义为

class Car
{
    public:
       Car();
       virtual void drive();
};

- Anerudhan Gopal

Answer 6

你需要像这样定义接口：

class Car{
public:
 Car();
 virtual void moveForward(unsigned int speed) = 0;
 virtual void moveBack(unsigned int speed) = 0;
 //...
 virtual ~Car();
};

不要忘记将析构函数声明为虚函数。 之后，您只需要在子类中实现这些方法，并在之后调用它们。 此外，在向量中，您可以使用shared_ptr或直接传递实例。

- AlexTheo