访问派生结构向量中的元素

Accessing elements in Vector of derived structs?

本文关键字：元素 向量 派生 结构 访问      更新时间：2024-09-29

我的目标是将不同数据类型的元素存储在一个向量中。球和长方体都是物体。

//header.h
struct Object {
};
struct Ball : Object {
int diameter;
int surface;
};
struct Cuboid : Object {
int length;
int width;
int height;
int surface;
};
std::vector<Object *> myObjects;

//source.cpp
myObjects.push_back(new Ball);

现在我想通过以下方式访问ball的成员：

myObjects[0]->diameter = 8; //not possible

IDE只向我显示了访问对象构造函数的选项：

myObjects[0]->Object

我发现了一些有用的文章：

c++中一个真正的异构容器
SO:Vector，可以有3种不同的数据类型c++

我必须走这条路吗？我真的只是想把球和长方体存储在一个向量中，然后访问球和长方的成员。

您需要思考为什么需要访问diameter。

一旦弄清楚了这一点，就应该为Object添加一个虚拟成员函数，该函数将使用该成员。然后，在Ball中覆盖该虚拟成员函数，并在那里使用diameter。

示例：

struct Object {
virtual float
volume() const = 0;

virtual ~Object() = default;
};
struct Ball : Object {
virtual float
volume() const override {
float r = diameter / 2.f;
return 4.f / 3.f * pi * r * r * r;
}
private:
int diameter;
};
struct Cuboid : Object {
virtual float
volume() const override {
return 1.f * length * width * height;
}
private:
int length;
int width;
int height;
};

使用构造函数初始化成员：

struct Ball : Object {
Ball(int diameter) : diameter(diameter) {}
// ...

std::vector<std::unique_ptr<Object>> myObjects;
myObjects.push_back(std::make_unique<Ball>(8));

p。S.避免裸拥有指针。你会出现内存泄漏或更糟的情况。

第页。附言：如果您试图通过基指针删除派生对象，程序的行为将是未定义的。为了避免这种情况，请为base定义一个虚拟析构函数(如我的示例所示(。

第页。P.P.S.避免基于dynamic_cast的多态性。尽可能选择虚拟功能。

为了完成，C++为类似的用例提供了动态强制转换。当您有一个指向超类的指针，并且需要知道它是否真的指向特定的类对象时，可以使用dynamic_cast:

myObjects.push_back(new Ball);
...
Ball * b = dynamic_cast<Ball *>(myObjects[0]); // b will point to a valid Ball or be NULL
if (b != NULL) {
b->diameter = 8;
}

当然，多态性更多的是以对象为中心的，但事实证明动态铸造在现实世界的程序中是有用的。

但这只有在至少有一个方法被声明为虚拟的情况下才能起作用，以便在指针上启用多态性(感谢@AyxanHaqverdii的head-up(：

struct Object {
virtual ~Object() {};
};

您可以使用std::variant:

#include <variant>
#include <vector>
// this helper is from https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/variant/visit
template <class... Ts>
struct overloaded : Ts... {
using Ts::operator()...;
};
template <class... Ts>
overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;
struct Ball {
int diameter;
int surface;
};
struct Cuboid {
int length;
int width;
int height;
int surface;
};
using Object = std::variant<Ball, Cuboid>;
int main() {
std::vector<Object> myObjects;
myObjects.emplace_back(Ball{});
std::visit(overloaded([](Ball& ball) { ball.diameter = 0; },
[](Cuboid& cuboid) { /* smth else */ }),
myObjects[0]);
}

对于您的案例，您可以

  1. 尝试使用std:：varianthttps://en.cppreference.com/w/cpp/utility/variant
  2. 尝试投射到感兴趣的对象，例如(Ball*(myObjects[0]

第二个选项不是多态性应该是什么样子。所以你可能还想反思一下为什么你首先需要这样一个向量。

您可以添加枚举来识别类型

#include <vector>
struct Object {
enum class Type {
Ball,
Cuboid
};
Type type;
protected:
Object(Type t) : type(t) {}
};
struct Ball : Object {
Ball() : Object(Object::Type::Ball) {}
int diameter;
int surface;
};
struct Cuboid : Object {
Cuboid() : Object(Object::Type::Cuboid) {}
int length;
int width;
int heigth;
int surface;
};
int main() {
std::vector<Object *> myObjects;
myObjects.push_back(new Ball);
if (myObjects[0]->type == Object::Type::Ball)
(static_cast<Ball *>(myObjects[0]))->diameter = 10;
return 0;
}
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