覆盖纯虚函数

Question

我一直试图弄清楚为什么当我尝试在 QTCreator 中构建此代码时出现错误。我发现了一些与此类似的其他帖子，但我认为我有一个类似但不同的问题。

在 main.cpp 中，我基本上有一些我正在创建的过滤器（具有纯虚函数的模板结构），它返回给我一个 MyProducts 的向量。我给过滤器一个规范（一个带有纯虚函数的模板结构）和一个 MyProduct 的向量来搜索。

但我在构建过程中不断收到此错误消息。

/Users/marcokok/Qt-workspace/Open_Closed_Principle/main.cpp:112: error: allocating an object of abstract class type 'Specification<MyProduct>'
/Users/marcokok/Qt-workspace/Open_Closed_Principle/main.cpp:112:36: error: allocating an object of abstract class type 'Specification<MyProduct>'
    AndSpecification<MyProduct> as(cs, ss);
                                   ^
/Users/marcokok/Qt-workspace/Open_Closed_Principle/main.cpp:29:18: note: unimplemented pure virtual method 'is_satisfied' in 'Specification'
    virtual bool is_satisfied(T* item) = 0;
                 ^

这是我的源代码

main.cpp

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

enum class ColorTable
{
    red,
    green,
    blue
};

enum class SizeTable
{
    small,
    medium,
    large
};

struct MyProduct
{
    string name;
    ColorTable color;
    SizeTable size;
};

template <typename T> struct Specification
{
    virtual bool is_satisfied(T* item) = 0;
};

template <typename T> struct Filter
{
    virtual vector<T*> filter(vector<T*> items, Specification<T>& spec) = 0;
};

struct BetterFilter : Filter<MyProduct>
{
    vector<MyProduct*> filter(vector<MyProduct *> items, Specification<MyProduct> &spec) override
    {
        vector<MyProduct*> result;

        for (auto& item : items)
        {
            if (spec.is_satisfied(item))
                result.push_back(item);
        }
        return result;
    }
};

struct ColorSpecification : Specification<MyProduct>
{
    ColorTable color;

    ColorSpecification(ColorTable color) : color(color)
    {}

    bool is_satisfied(MyProduct* item) override
    {
        if (item->color == color)
            return true;
        else
            return false;
    }
};

struct SizeSpecification : Specification<MyProduct>
{
    SizeTable size;

    SizeSpecification(SizeTable size) : size(size)
    {}

    bool is_satisfied(MyProduct* item) override
    {
        if (item->size == size)
            return true;
        else
            return false;
    }
};

template <typename T> struct AndSpecification : Specification<T>
{
    Specification<T>& first;
    Specification<T>& second;

    AndSpecification(Specification<T> first, Specification<T> second) : first(first) , second(second)
    {}

    bool is_satisfied(T* item) override
    {
        if (first.is_satisfied(item) && second.is_satisfied(item))
            return true;
        else
            return false;
    }

};
int main()
{
    MyProduct prod_1{"Apple", ColorTable::green, SizeTable::large};
    MyProduct prod_2{"Jeans", ColorTable::green, SizeTable::small};
    MyProduct prod_3{"Graphics Card", ColorTable::blue, SizeTable::large};

    vector<MyProduct*> items = {&prod_1, &prod_2, &prod_3};

    BetterFilter bf;
    ColorSpecification cs(ColorTable::green);
    SizeSpecification ss(SizeTable::large);
    AndSpecification<MyProduct> as(cs, ss);

    auto green_things = bf.filter(items, cs);
    for (auto& item : green_things)
        cout << item->name << " is green." << endl;

    auto large_things = bf.filter(items, ss);
    for (auto& item : large_things)
        cout << item->name << " is large.\n\n" << endl;

   // auto large_green_things = bf.filter(items, as);
    //for (auto& item : large_green_things)
     //   cout << item->name << " is large and green." << endl;
    return 0;
}

Answer 1

您的编译器会告诉您错误发生的位置。

/Users/marcokok/Qt-workspace/Open_Closed_Principle/main.cpp:112:36: error: allocating an object of abstract class type 'Specification<MyProduct>'
   AndSpecification<MyProduct> as(cs, ss);
                                  ^

当使用cs 作为AndSpecification<MyProduct> 构造函数的第一个参数时，会尝试实例化Specification<MyProduct>。创建cs 很好，但不知何故，这个函数调用触发了抽象类的构造。那么让我们看看那个构造函数的声明。

   AndSpecification(Specification<T> first, Specification<T> second) 

第一个参数是按值传递的（与您的许多其他参数不同）。这意味着一个新构造的Specification<MyProduct>对象是从cs初始化的。 （查看cs 的Specification<MyProduct> 子对象，并将这些数据成员复制到新对象。）但是，Specification<MyProduct> 是抽象的（就像所有Specification<T> 类一样），因此无法构造它.因此出现错误。

更改您的构造函数以通过引用接受参数。

        AndSpecification(Specification<T>& first, Specification<T>& second) 
        //                               ^                        ^

看到了吗？如果您知道如何阅读错误消息，它并不像您说的那么复杂。

Answer 2

我试图在 coliru 中重现 OPs 问题。
这是我得到的：

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:112:42: error: cannot allocate an object of abstract type 'Specification<MyProduct>'
  112 |     AndSpecification<MyProduct> as(cs, ss);
      |                                          ^
main.cpp:27:30: note:   because the following virtual functions are pure within 'Specification<MyProduct>':
   27 | template <typename T> struct Specification
      |                              ^~~~~~~~~~~~~
main.cpp:29:18: note:     'bool Specification<T>::is_satisfied(T*) [with T = MyProduct]'
   29 |     virtual bool is_satisfied(T* item) = 0;
      |                  ^~~~~~~~~~~~
main.cpp:112:33: warning: unused variable 'as' [-Wunused-variable]
  112 |     AndSpecification<MyProduct> as(cs, ss);
      |                                 ^~

我注意到的第一件事：struct AndSpecification 坏了：

template <typename T> struct AndSpecification : Specification<T>
{
    Specification<T>& first;
    Specification<T>& second;

    AndSpecification(Specification<T> first, Specification<T> second) : first(first) , second(second)
    {}
};

成员变量first 和second 存储一个引用。但是，构造函数中的初始化是使用值参数完成的。 IE。成员使用局部变量进行初始化，这些变量在构造函数离开后被销毁（实际上，如果调用构造函数的完整表达式完成）。

关于override，我没有头绪，所以我先解决了这个问题。

...得到（令我惊讶）以下输出：

Apple is green.
Jeans is green.
Apple is large.


Graphics Card is large.

Live Demo on coliru

我得出的结论是发现/修复的错误和错误消息是相关的但我仍然无法解释这一点。我手头最好的：如果代码包含U.B.，则无法对结果做出任何期望。

在@Ayxan Haqverdili的帮助下，我找到了错误的原因：
值参数会导致调用中的临时副本。这些副本的类型为Specification<T>，但该类型是抽象的，无法实例化。