BOOST 和 C++：似乎无法让多态性发挥作用

Question

我正在使用ptr_vector来存储"形状"。我试图用派生的形状类来填充它，比如"圆"，每次我试图向下转换它们时，我都会得到糟糕的转换。

class Shape
{
public:
    virtual ~Shape() {};
    virtual void print() { std::cout << "shape" << std::endl; };
};
class Circle :
    public Shape
{
public:
    void print() { std::cout << "circle" << std::endl; };
};
int main()
{
    boost::ptr_vector<Shape> shapes;
    shapes.push_back(new Circle);
    BOOST_FOREACH(Shape shape, shapes)
    {
        Circle& tempCircle = dynamic_cast<Circle&>(shape);
        if(&tempCircle != NULL)
            tempCircle.print();
    }
    system("PAUSE");
}

Answer 1

问题是shape是一个类型为Shape的对象，而不是对（动态）类型为Circle的对象的引用。

多态性仅适用于引用或指针。当将对象视为值，并从派生类的对象复制基类的构造对象或移动基类的构造物体时，您得到的是切片（绝对不是您想要的）。

试试这个：

BOOST_FOREACH(Shape& shape, shapes)
//                 ^

使用对const的引用也是有意义的，可能是因为您不会在循环中修改引用的对象，所以：

BOOST_FOREACH(Shape const& shape, shapes)
//                  ^^^^^^  
{
    Circle const& tempCircle = dynamic_cast<Circle const&>(shape);
    //     ^^^^^^                                  ^^^^^^
    // ...
}

还要注意，C++11具有基于范围的for循环，这使得BOOST_FOREACH有点过时。因此，如果C++11是一个选项，你可以写：

for (auto const& shape : shapes)
{
    Circle const& tempCircle = dynamic_cast<Circle const&>(shape);
    //     ^^^^^^                                  ^^^^^^
    // ...
}

也就是说，有必要指出（正如Chad在评论中所做的那样），您不需要在这里执行动态下变频，因为print()是一个虚拟函数。执行时：

shape.print();

如果Shape引用的对象是Circle的实例，则函数调用将被分派到Circle::print()。

Answer 2

此外，您没有正确使用dynamic_cast。如果您dynamic_cast引用，而对象实际上不属于要将其强制转换到的类，则强制转换将抛出std::bad_cast。它不会返回null，因为不存在具有null地址的引用。因此，以下是正确的方法：

Circle* tempCircle = dynamic_cast<Circle*>(&shape);
if(tempCircle != NULL)
    tempCircle->print();

（实际上，您可以使用&r == NULL来引用r，但只有在取消引用具有未定义行为的空指针之后。）