C++中虚函数实现不起作用

Question

我是C++的新手，我试图编写一个简单的代码来比较一个被称为Comparable的父类的两个子类对象。 我希望每个子类都有自己的实现方法，根据它们持有的数据比较对象，所以我使用了virtual关键字：

class Comparable {  
public:
virtual int compare(Comparable *other); 
    };

例如，我的子类HighScoreElement将有自己的compare方法实现，将比较对象的得分和另一个HighScoreElement的得分。

这是我的子类HighScoreElement：

class HighScoreElement: public Comparable { 
        public: 
virtual int compare(Comparable *other); 
HighScoreElement(string user_name, int user_score); // A constructor
        private: 
int score; 
string name;

 };

但是在HighScoreElement中的比较实现中，我首先尝试检查当前对象的数据是否与其他数据相同。但由于指向其他Comparable类而不是HighScoreElement类的指针，我无法在代码中引用other->score，尽管HighScoreElement是Comparable的子类。

以下是迄今为止的全部代码：

#include <iostream> 
using namespace std; 

class Comparable {
public: 
virtual int compare(Comparable *other);
    };

class HighScoreElement: public Comparable {
public: 
    virtual int compare(Comparable *other);
    HighScoreElement(int user_score, string user_name);
private:
    string name;
    int score; 
};

HighScoreElement::HighScoreElement(int user_score, string user_name) {
name = user_name; 
score = user_score; 
}



int HighScoreElement::compare(Comparable *other) {
if (this->score == other->score) { // Compiler error right here, other->score is invalid.
    // Code to do the comparing if two scores are equal...
}
}

当我写下这段代码时，编译器立即报错：

if (this->score == other->score)

因为其他数据没有称为“分数”的数据，但它的子类HighScoreElement有。我该如何修复我的函数实现，以便我可以引用“其他”的数据？我知道我的问题可能听起来含糊不清，但任何帮助都将不胜感激！

- ra1nmaster

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一个简单的解决方案是使用 dynamic_cast<HighScoreElement*>(other)，如果 other 没有指向 HighScoreElement 的实例（或其派生类），则返回 nullptr（0）。不过可能存在更好的设计，可以避免使用 dynamic_cast。 - dyp

不是针对个人，但这段代码很丑。看起来像是一种使用Comparable作为接口的Java风格的C++代码？我的心都碎了。 - kvv

我的代码在我开始使用C++的时候很糟糕。 学习过程就像走在泥泞的道路上一样。人们的代码质量随着时间的推移而得到改善。 - Jamin Grey

是的，我是一个完全的初学者，我知道代码非常丑陋，但这只是为了学习目的。因此我的问题 :) - ra1nmaster

@Jamin Grey 我不能不同意。 - kvv

Answer 1

你可以在基类中实现一个虚函数GetScore()，可能是pure virtual，并在比较函数中使用它而不是访问score字段。将其作为const方法。另一方面，Compare可以是在基类中实现的方法，它使用this->GetScore()和other->GetScore()。

代码框架：

class A {
   virtual int getScore() const = 0;
   inline bool compare(const A* in) {return (in && this->getScore() == in->getScore());}
   //return false also if "in" is set to NULL
   }


class B : public A {
   int score;
   inline int getScore() const {return score;}
   }

- Antonio

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谢谢您的输入！现在我知道该如何实现它了。 - ra1nmaster

我重写了我的代码，这样其他人就可以使用一个纯虚拟的getScore函数来返回正确的分数值。 - ra1nmaster

Answer 2

您可以使用 "dynamic_cast" 将传递给 HighScoreElement::compare 的指针进行转换（如果失败，它会抛出 bad_cast 异常）。

int HighScoreElement::compare(Comparable *other) {
HighScoreElement *h = NULL; 
try
{
    ptr = dynamic_cast<HighScoreElement *>(other); 
}
catch(std::bad_cast const &)
{
    // Handle the bad cast...
}
if (this->score == ptr->score) { 
// Code to do the comparing if two scores are equal...
}
}

- SeaBass

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[expr.dynamic.cast]/9：“将类型转换失败的指针类型的值是所需结果类型的空指针值。将类型转换失败的引用类型抛出异常[...]” - dyp

Answer 3

如果你准备接受空指针，你可以使用动态转换。你可以为比较HighScoreElement指针的情况重载，以避免不必要的转换。

#include <iostream> 
using namespace std; 

class Comparable {
public: 
  virtual int compare(Comparable *other) = 0;  // made pure virtual to compile without definition
};

class HighScoreElement: public Comparable {
public: 
  virtual int compare(Comparable *other);
  int compare(HighScoreElement *other); // comparing to a HighScoreElement ptr, no need to dynamic cast
  HighScoreElement(int user_score, string user_name);
private:
  string name;
  int score; 
};

HighScoreElement::HighScoreElement(int user_score, string user_name) {
  name = user_name; 
  score = user_score; 
}

int HighScoreElement::compare(Comparable *other) {
  HighScoreElement * pHSE = dynamic_cast<HighScoreElement*>(other);
  if (pHSE) {
    return compare(pHSE);
  } else {
    return -1; // or however you want to handle compare to non HighScoreElement
  }
}

int HighScoreElement::compare(HighScoreElement *other) {
  if (this->score == other->score) {
    ;
  }
}

- A.E. Drew

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@DyP 谢谢。似乎我永远无法做到100%正确。已更正。 - A.E. Drew

请注意，您还应更改代码，因为它当前包含可能的访问冲突（由于没有异常，other->score 可能在 nullptr 上操作）。调度很好；如果 dynamic_cast 返回 0，则对象不相等。但是请注意，other 可能是从 HighScoreElement 派生的，因此仅检查 score 可能不足够。 - dyp

Answer 4

你确定不是

compare( Comparable other )

如果 (this->score == other.score)

- Andyz Smith

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Comparable 不包含名为 score 的成员，而您的建议将切片任何派生自 Comparable 的传递对象。 - dyp

我认为这里有些混淆了。OP可能将实现Comparable接口与使用Comparable作为要传递的类型混淆了。 - Andyz Smith