C++继承 - getClass()等效方法？

Question

C++继承 - getClass()等效方法？

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以以下C++代码为例。

vector<Animal> listAnimal;

class Fish : Animal ...
class Mammal : Animal ...
class Bird : Animal ...

如果我将它们全部添加到列表中，然后任意从列表中获取它们，我就不知道我正在处理哪个子类。在Java中，我可以使用getClass()或thefish instanceof Fish。在C++中该怎么做？

- Andrew

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为什么你需要知道哪一个？通常情况下，当存储那样的列表时，你会对其中的任何内容调用虚函数，派生类将决定它所做的事情。 - chris

我想我不需要，我可以直接调用它们都从Animal实现的doSomething()函数。 - Andrew

是的，如果你只是在调用它们的函数并希望它们为你分派，下面的答案就可以了。要正确地分派它们，你需要将函数标记为“虚拟的”，并在末尾可选地添加一个“= 0”来使它成为纯函数，这意味着派生类必须为其提供实现。如果不是纯函数，如果派生类没有提供实现，它将使用基类的实现。 - chris

3个回答

2

一个容器只能存储固定类型的元素，如果你想要一个指向对象的指针，请使用对象指针。

#include <memory>
#include <vector>

std::vector<std::unique_ptr<Animal>> animal_list;

animal_list.emplace_back(new Fish);
animal_list.emplace_back(new Mammal);
animal_list.emplace_back(new Bird );

将Animal类型存储在向量中，当将派生类型推入listAnimal时会导致对象切片。

 vector<Animal> listAnimal;
 listAnimal.push_back(Fish);  // Fish is sliced to Animal, no fish for you.

编辑：

要知道一个派生动物是什么类型，你可以将它存储在成员中。

Enum AnimalType
{
  FISH,
  MAMAL,
  BIRD
};

class Animal
{
public:
  Animal(AnimalType animal_type) : type(animal_type) {}
  AnimalType GetType() const { return type; }
private:
  AnimalType type;   
};

- billz

谢谢你的回答。当我在问题中编写代码时，我有点匆忙，它们是指向事件类的指针。 - Andrew

-1

我通常会创建一个纯虚函数，每个派生类都实现它来告诉你它的身份。例如：

enum AnimalType
{
   Fish = 0,
   Mammal,
   Bird
}

class Animal
{
   virtual AnimalType GetType() const = 0;
}

...

AnimalType Bird::GetType()
{
   return Bird;
}

然后你可以像这样做：

if (animal.GetType() == Bird)
{
   // ...
}

- Drew Lederman

为什么这个被踩了？这种方法有什么不好的地方吗？ - MattCochrane

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可以查看英文原文，
原文链接

- miguel.martin · Accepted Answer

如果你需要知道正在处理的子类类型，那么就不是正确的多态。多态的全部意义在于减少if语句，使代码变得更加灵活。

有一些情况下你需要知道子类类型，这时可以使用运行时类型信息（RTTI）。但是我建议尽量避免使用它，特别是在需要高性能的场景中（例如游戏或图形程序）。

使用typeid运算符获取有关类的信息，并确定类是否为特定类型。

例如：

Animal* animal1 = new Cat;

if(typeid(animal1) == typeid(Cat))
{
     cout << "animal1 is a: " << typeid(Cat).name();
}

然后使用static_cast将其转换为层次结构中的下一级。

Animal* animal1 = new Cat;

if(typeid(animal1) == typeid(Cat))
{
     Cat* cat = static_cast<Cat*>(animal1);
     cat->scratchTheLivingHellOutOfYou();
}

或者您可以使用dynamic_cast，它比typeid/static_cast更安全，但速度要慢得多。如下所示：

Animal* animal1 = new Cat;

if(Cat* cat = dynamic_cast<Cat*>(animal1)
{
     cat->scratchTheLivingHellOutOfYou();
}

编辑:

dynamic_cast的速度较慢，因为它需要做一些额外的工作，而不仅仅是测试它是否是一个特定类型并进行转换。即dyanmic_cast不等同于typeid/static_cast，但几乎相同。

想象一个超过2级深度的层次结构，例如：

class Animal { /* ... */ }; // Base
class Cat : public Animal { /* ... */ }; // 2nd level
class Tiger : public Cat { /* ... */ }; // 3rd level

假设在Cat类中，有一个特定于所有猫的方法被调用：scratchTheLivingHellOutOfYou()。还假设：我有一个动物列表，并且我想为列表中的每只猫调用scratchTheLivingHellOutOfYou()（这包括从Cat类派生的类）。如果使用typeid运算符和static_cast，那么这将无法实现所需的功能，因为typeid只检查当前类型，不关心层次结构。为此，必须使用dynamic_cast，因为它将检查一个类是否派生自基类，然后相应地向上/向下转换层次结构。

您可以在C ++中查看此简单示例，此处。以下是程序的输出：

USING TYPEID


*scratch*
meoyawnn!
RAWR



USING DYNAMIC_CAST


*scratch*
meoyawnn!
*scratch*
RAWR

因此，您可以清楚地看到dynamic_cast比简单的typeid和static_cast做了更多的工作。由于dynamic_cast查找层次结构以查看是否为特定类型。简而言之……dynamic_cast可以向上和向下转换层次结构。而typeid和static_cast只能向下转换层次结构到特定类型。

我想提一下，如果dynamic_cast失败，它将返回一个空指针，或者如果您在引用中使用它，则会抛出异常。

注意：

1.如果您真的需要性能，并且需要检查多态对象的类型，我建议找到RTTI的替代方法，例如使用模板/宏或其他任何标识类的方式。

2.只有在不确定对象将转换为要转换的类型时才应使用dynamic_cast。如果您作为程序员知道任何您要转换的内容100％将成为该类型，则使用static_cast，例如，如果您知道animal1将是Cat，那么static_cast更合适。