多态和 shared_ptr 成员函数

Question

多态和 shared_ptr 成员函数

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测试多态性&虚函数&共享指针，我试图理解以下最小示例描述的情况。

class B{
public:
  // Definition of class B
  virtual void someBMethod(){
   // Make a burger
  };
};

class C : public B {
public:
  // Definition of class C
  void someBMethod(){
   // Make a pizza
  };
};

class A{
public:
  A(B& SomeB) : Member(std::make_shared<B>(SomeB)){};
  std::shared_ptr<B> Member;
};

现在，主要的内容可以是：

int main(){
  C SomeC;
  A SomeA(SomeC);
  A.Member->someBMethod(); // someBMethod from B is being executed.
};

除非我在最小示例中遗漏了一些错误，否则我认为SomeC被切片到B，或者至少在最后一行调用了B的someBMethod。问题是：应该如何正确初始化Member，以便调用C的someBMethod方法？

- Kae

Member(std::make_shared<B>(SomeB)) 通过隐式的 B(const B&) 拷贝构造函数创建了一个新的 B 实例，该实例与原始的 C 实例没有任何关系。 - Piotr Skotnicki

谢谢 @PiotrS。你知道我的问题的答案吗？即，正确的初始化方式是什么？ - Kae

你的目标是什么？std::make_shared<B> 明确表示“构建一个 B 类型的实例”，而不是“构建一个与 SomeB 相同类型的实例，然后将其向上转换并存储在我的 shared_ptr 中”。 - Piotr Skotnicki

@PiotrS。我的目标是让类A拥有一个指向B的成员，但我可以将任何派生自B的类放在那里并调用其方法（派生类的方法）。 - Kae

2个回答

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我认为 SomeC 被切片到了一个 B。

这就是正在发生的事情。make_shared 会创建一个指定类型的新对象，并将其参数转发给适当的构造函数。因此，这会创建一个新的 B，使用其拷贝构造函数初始化以复制 SomeC 的 B 子对象。

在这种情况下，正确的初始化 Member 的方式应该是什么，以便从 C 中调用 someBMethod 方法？

这很棘手：虽然 C 不是共享的，但 Member 是共享的，你不能两者兼得。最好让用户传入一个共享指针，表明它将与该类共享：

A(std::shared_ptr<B> SomeB) : Member(SomeB){}

如果你真的想允许它使用非共享对象，你可以创建一个带有虚拟删除器的共享指针，这样它就不会尝试共享所有权:

A(B& SomeB) : Member(std::shared_ptr<B>(&SomeB, [](B*){})){}

但要注意，现在您需要负责确保在 A 和它的任何副本不再需要 C 之前，C 不被销毁。您已经失去了“拥有”共享指针的安全性。

无论您做什么，都不要简单地从 &SomeB 创建一个共享指针。默认删除器将尝试删除它，这是一个错误，因为它不是动态创建的。

- Mike Seymour

有趣！我还有一个问题，但我认为它太琐碎了，如果我将其作为独立帖子发布，它不会受到好评。我的想法是创建一个类A，其中包含一个像插件一样工作的成员。这样，A可以使用插件的动态类型功能。您能否扩展您的答案，包括一些关于此的想法？ - Kae

当然，您对A构造函数的更改现在避免了对C的切片。所以，它正在做我想要的事情。我在上面的评论中想问的是，这是否是拥有“插件成员”的常见方式？ - Kae

@Karene：那么我认为答案是一样的：最好的选择是让A使用shared_ptr<Plugin>，并始终使用智能指针来管理插件。 - Mike Seymour

抱歉，我想我找到了一种方法，它看起来更好。你能帮我判断它是否令人满意吗？这个想法是：在A的构造函数中，在初始化中放置A() : Member(&SomeB){};。这样指针Member就得到了SomeB的地址，就这样。 - Kae

@Karene：不，那样会出大问题——共享指针将尝试删除对象，但是该对象不应被删除，因为它并非动态分配的。如果您真的、真的想要使用非动态对象，出于某种原因，请像我第二个建议中那样给共享指针一个虚拟删除器。并且请非常小心地处理对象和指针的生命周期。 - Mike Seymour

我明白了。当我运行它时，我看到了后果。多态函数被调用得很好，但当程序开始封闭时，它会抱怨。 - Kae

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可以查看英文原文，
原文链接

- BeyelerStudios · Accepted Answer

你正在通过调用std::make_shared<B>(SomeB)执行切片。这将构造一个指向B类型的新对象的shared_ptr，并使用B上的复制构造函数B::B(const B& b)构造该对象，从而削减有关SomeB的C特性的所有信息。

将A更改为：

class A{
public:
  A(const std::shared_ptr<B>& pB) : pMember(pB) {}
  std::shared_ptr<B> pMember;
};

和主要：

int main(){
  A SomeA(std::make_shared<C>());
  A.pMember->someBMethod(); // someBMethod from C is being executed.
}