在依赖类的构造函数中使用抽象类作为数据类型

Question

对于一个大学项目，我们必须创建几个类，所有这些都取决于抽象类函数。

但是在尝试定义类Compose 时，它必须组合作为构造函数参数传递的两个不同函数，我遇到了几个问题，如下所示。

在这种情况下，如何准确地将抽象类用作数据类型而不会出现问题？

抽象类Function:

class Function{
protected:
    double _a, _b, _c, _m;
public:
    Function(double a, double b, double c, double m): _a(a), _b(b), _c(c), _m(m){}
    virtual double evaluate(double x) =0;
    void print(){ for(double i=0.0; i==1.0; i+=0.1) cout << "Wert: " << i << ", Ergebnis: " << evaluate(i) << endl;}
};

类Compose:

class Compose:public Function{
private:
    Function *_f1, *_f2;
public:
    Compose(Function & f1, Function & f2):Function(0,0,0,0), _f1(f1), _f2(f2){}
    double evaluate(double x){}
};

错误信息：

21:54:02 **** Incremental Build of configuration Debug for project Aufgabe_10_1 ****
Info: Internal Builder is used for build
g++ -O0 -g3 -Wall -c -fmessage-length=0 -std=c++11 -o "src\\Aufgabe_10_1.o" "..\\src\\Aufgabe_10_1.cpp" 
..\src\Aufgabe_10_1.cpp: In constructor 'Compose::Compose(Function&, Function&)':
..\src\Aufgabe_10_1.cpp:37:7: error: cannot convert 'Function' to 'Function*' in assignment
   _f1 = f1;
       ^
..\src\Aufgabe_10_1.cpp:38:7: error: cannot convert 'Function' to 'Function*' in assignment
   _f2 = f2;
       ^
..\src\Aufgabe_10_1.cpp: In member function 'virtual double Compose::evaluate(double)':
..\src\Aufgabe_10_1.cpp:40:28: warning: no return statement in function returning non-void [-Wreturn-type]
  double evaluate(double x){}
                            ^

21:54:03 Build Finished (took 423ms)

Answer 1

第一个问题：

一半的错误可以减少到这样的情况：

Function &a = ...;
Function *b = a;

根据您上面显示的内容，这没有任何意义。

第二个问题：

Function 没有采用零参数的构造函数。所以需要在Compose的构造函数中显式调用它的构造函数。也许是这样的：

class Compose:public Function{
    private:
        Function *_f1, *_f2;
    public:
        Compose(Function *f1, Function *f2): Function(0,1,2,3), _f1(f1), _f2(f2) {}
        double evaluate(double x) {}
};

Answer 2

指针和引用可以引用抽象类型。在您的Compose 类中，您已经声明了指针成员_f1 和_f2，这很好。但是，您不能分配对指针的引用，因此您应该更改Compose 的构造函数，使其也将指针作为参数。

class Compose : public Function
{

private:

  Function *_f1, *_f2;  // these are pointers

public:

  Compose(Function & f1, Function & f2) : _f1(f1), _f2(f2)
  {    //  ^^^  references here  ^^^      ^^^ problem there ^^^
  }

  // ...
};

这可行：

Compose(Function * f1_ptr, Function * f2_ptr) : _f1(f1_ptr), _f2(f2_ptr)
{    // ^^^  pointers here  ^^^                 ^^^ pointers there ^^^
}

但是像这样使用原始指针是个问题。谁将再次负责delete他们？现代 C++ 尽可能避免使用这种原始指针，转而支持所谓的智能指针，它们会进行引用计数并在最后一个引用被销毁时自动delete 指针。因此，你的类的更好的设计应该是这样的。

#include <memory>

class Compose : public Function
{

private:

  std::shared_ptr<Function> f1_;
  std::shared_ptr<Function> f2_;

public:

  Compose(std::shared_ptr<Function> f1,
          std::shared_ptr<Function> f2) : f1_ {f1}, f2_ {f2}
  {
  }

  // ...
};

在这种情况下，您无需担心为Compose 编写析构函数，并且还可以确保您永远不会取消引用无效指针。

您可以在此处了解有关使用智能指针进行资源管理的更多信息：

• 维基百科：Resource Acquisition Is Initialization
• cppreference.com: RAII
• 堆栈溢出：RAII and smart pointers in C++
• Bjarne Stroustrup：Make Simple Tasks Simple!（从 30:30 开始）