c++ - 'this' 指针是否参与了虚函数的多态行为
问题描述
我正在实现访问者模式,并且我有一个accept()
仅在基visitable
类中定义的函数。这个系统工作得很好,但 Alexandresku 在他的书中指出this
指针具有静态类型。
这段代码是否有缺陷和/或有错误,但我的输出没有捕捉到它?
我试图更改对指针的引用,但输出没有改变。
.h 文件
class WidgetVisitor
{
public:
virtual void visit(ConcreteWidget1& w1);
virtual void visit(ConcreteWidget2& w2);
virtual void visit(Widget& w);
virtual ~WidgetVisitor() { }
};
class Widget
{
public:
Widget(const std::string& text);
virtual std::string text() const;
virtual void accept(WidgetVisitor* v);
protected:
std::string text_;
};
class ConcreteWidget1: public Widget
{
public:
ConcreteWidget1(const std::string& text);
virtual std::string text() const override;
};
class ConcreteWidget2: public Widget
{
public:
ConcreteWidget2(const std::string& text);
virtual std::string text() const override;
};
.cpp 文件
void WidgetVisitor::visit(ConcreteWidget1& w1) {
cout << w1.text() << '\n';
}
void WidgetVisitor::visit(ConcreteWidget2& w2) {
cout << w2.text() << '\n';
}
void WidgetVisitor::visit(Widget& w) {
cout << w.text() << '\n';
}
Widget::Widget(const std::string& text): text_(text) { }
string Widget::text() const {
return "Widget" + text_;
}
void Widget::accept(WidgetVisitor* v) {
v->visit(*this);
cout << "in the class " << text_ << '\n';
}
ConcreteWidget1::ConcreteWidget1(const string& text): Widget(text) { }
string ConcreteWidget1::text() const {
return "ConcreteWidget1" + text_;
}
ConcreteWidget2::ConcreteWidget2(const string& text): Widget(text) { }
string ConcreteWidget2::text() const {
return "ConcreteWidget2" + text_;
}
主文件
int main() {
WidgetVisitor* visitor = new WidgetVisitor();
std::vector<Widget*> v;
v.push_back(new Widget(" 1"));
v.push_back(new ConcreteWidget1(" 2"));
v.push_back(new ConcreteWidget2(" 3"));
v.push_back(new ConcreteWidget1(" 4"));
for (auto & w: v)
w->accept(visitor);
return 0;
}
输出是:
小部件 1 在班级 1 ConcreteWidget1 2 在第 2 班 ConcreteWidget2 3 在第 3 班 ConcreteWidget1 4 在第 4 班
解决方案
这实际上并不像您认为的那样有效。唯一被调用的访问者是,void WidgetVisitor::visit(Widget& w)
但由于该Widget::text()
方法是虚拟的,所有访问者方法实际上都具有相同的行为。
更改实现以输出引用参数类型的名称,您将看到:
void WidgetVisitor::visit(ConcreteWidget1& w1) {
cout << "[cw1] " << w1.text() << '\n';
}
void WidgetVisitor::visit(ConcreteWidget2& w2) {
cout << "[cw2] " << w2.text() << '\n';
}
void WidgetVisitor::visit(Widget& w) {
cout << "[w] " << w.text() << '\n';
}
你得到这个输出:
[w] Widget 1
in the class 1
[w] ConcreteWidget1 2
in the class 2
[w] ConcreteWidget2 3
in the class 3
[w] ConcreteWidget1 4
in the class 4
如您所见,其他两个访问者重载根本没有被使用。
this
确实是静态类型的;如果它指向多态类型,那么调用它的虚拟方法仍然使用动态调度来调度,但Widget::accept()
实际上并没有调用任何东西this
,它只是引用它。当您将此引用传递到其他地方时,它仍将被视为其静态类型,这意味着重载解决方案仍将在Widget&
这里选择重载,因为this
总是Widget*
:
v->visit(*this);
这可以工作,但您必须Widget::accept()
在派生类中覆盖。例如:
class ConcreteWidget1: public Widget
{
public:
ConcreteWidget1(const std::string& text);
virtual std::string text() const override;
virtual void accept(WidgetVisitor* v) override;
};
void ConcreteWidget1::accept(WidgetVisitor* v) {
v->visit(*this);
cout << "in the class " << text_ << '\n';
}
做同样的事情ConcreteWidget2
,现在你会注意到正确的访问者重载被调用:
[w] Widget 1
in the class 1
[cw1] ConcreteWidget1 2
in the class 2
[cw2] ConcreteWidget2 3
in the class 3
[cw1] ConcreteWidget1 4
in the class 4
现在您可以制作Widget::text()
非虚拟并看到完全相同的输出。
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