继承、伪多态答案

【问题标题】：Inheritance, pseudo polymorphism继承、伪多态
【发布时间】：2023-03-20 20:28:02
【问题描述】：

在挖掘 STL 源代码（DinkumWare、SGI、STLport 等）并试图理解它们的实现选择（进展顺利）时，我发现了一些我觉得有点奇怪或者我从未运行过的东西进入之前。

通常，当希望在派生类中重载成员函数时，您会在基类成员函数签名前加上 virtual 关键字，但在 STL 源代码中的不同点，情况并非如此。

这是我在 STL 实现中看到的精简版：

template <typename T> class A {
public:
    void func( ) { std::cout << "inside A func( )" << std::endl; }
};

template <typename T> class B : public A<T> {
public: 
    void func( ) { std::cout << "inside B func( )" << std::endl; }
};

编译器似乎对这种伪多态性很好，正如我所期望的那样，会出现以下错误：

error C2535: 'void B<T>::func(void)': member function already defined or declared

有人能解释一下这里发生了什么吗？

PS：这似乎也可以在没有模板的类的情况下工作。

'问候

【问题讨论】：

标签： c++ inheritance stl polymorphism metaprogramming

【解决方案1】：

B<T>::func 成员只需 shadows A<T>::func。当你调用p->func()，其中A<T> *p 指向B<T>，A<T>::func 被调用，所以没有多态性。

#include <iostream>

struct A
{
    void func() { std::cout << "Hello!\n"; }
};

struct B : public A
{
    void func() { std::cout << "Goodbye!\n"; }
};

int main()
{
    B b;
    A *p = &b;

    p->func();
    b.func();
}

(Demo)

在 C++ 标准中，至少有一个地方利用了这种阴影/名称隐藏：std::ifstream::rdbufhides its ancestor's method by that name，实际上改变了它的返回类型。

【讨论】：

谢谢，你每天都能学到新东西！既然你提到它确实有道理。

【解决方案2】：

这是可接受的代码，B<T>::func 只是隐藏了A<T>::func。

A<int> a;
B<int> b;
a.func(); // inside A
b.func(); // inside B

A<int> *const pA = new B<int>();
pA->func(); // inside A

当通过多态类型调用func时，会根据指针的类型调用函数。

【讨论】：

【解决方案3】：

显然没有错误，因为这些函数只是重载：A::func() 的签名采用 A 对象（引用或指针）作为第一个参数，而 B::func() 的签名采用 B 对象作为第一个论点。也就是说，这只是重载了两个参数不同但函数名不同的函数。

这是在几个地方完成的，以从一个函数产生不同的返回类型，该函数本质上是简单地转发到另一个函数（至少，这些是我能想到的地方）。这只是为了让用户的生活更轻松，尽管它实际上比其他任何事情都更令人困惑。我能想到的示例（例如流中的 rdbuf() 函数）应该创建一个不同的名称。

【讨论】：

【解决方案4】：

没有virtual 关键字 - 重新定义函数时，您隐藏了超级函数。

在你的例子中，通过重新定义func()，你告诉编译器B 有一个新函数，它与A 不同。

尽管如此，因为它没有被声明为virtual，所以只有在从typeB 的变量中调用func() 时才会看到这种影响。拥有B 的A 类型的变量将调用A 的func()。

A *a = new B;
a->func()

将调用第一个 [A's] 方法。

要调用B的方法，需要类型为B：

B *b = new B;
b->func()

【讨论】：