C ++将派生类存储在单个向量中，派生类不包含重新定义的方法

Question

我有一个具有相当复杂的继承结构的程序，所以我不会用它来展示我的问题，而是以下结构使用糟糕的样式来保持简单：

class A {
public:
    int va1;
    int va2;
    string va3;

    virtual void fa1(int x1, string x2) {
        // method body
    }

    int fa2 (bool y1, double y2) {
        // method body
    }

    A() {

    }

    virtual ~A() {

    }
};

class B :
    public A
{
public:
    bool ab1;
    double ab2;
    long double ab3;

    bool fb1(double x1) {
        //method body
    }

    long double fb2() {
        //method body
    }

    B(int z1) {
        ab2 = z1;
    }

    virtual ~B() {

    }
};

class C :
    public A
{
public:
    int ac1;

    long double fc1() {
              //method body
    }

    virtual void fa1(int x1, string x2) {
        // method body
    }

    C() {

    }

    virtual ~C() {

    }
};

如您所见，B 和 C 都主要由全新的变量和方法组成，而不是从 A 重新定义的变量和方法。 因此，将 A 指针与虚方法结合使用是行不通的。

直到现在，我一直对派生类使用单独的向量或数组，因为我很少编写主要由仅重新定义基类的方法的派生类组成的程序。

我知道我不能简单地创建一个 As 向量并放入 Bs 和 Cs 而不会丢失信息。

我的问题是，是否可以将 As、Bs 和 Cs 以指针或其他形式存储在单个向量中，并且仍然可以访问 A 中不存在的所有方法和变量？

如果它不适用于向量，是否有替代方案（可能是数组）？

代码可以包含现代 C++（标准、std::string 而不是 char* 等），因为不需要与 C 或传统 C++ 兼容。

Answer 1

这可以使用指针向量或更好的向量来完成，shared_ptr 这样的向量：

vector<shared_ptr<A>> v;        // vector of shared ponters to A
v.push_back(make_shared<A>());
v.push_back(make_shared<B>(2));
v.push_back(make_shared<C>());

shared_ptr<A> pa = v[1];       // this one is a B but in real life we would'nt know
                               // I can use all the A methods without question
shared_ptr<B> pb = dynamic_pointer_cast<B>(pa);   // attempt to cast it to a B
if (pb) {                     // if casting succeded
    pb->fb2();                       // I call the B method 
} else cout << "Not a B"<<endl; // if not, I know that it's an A but not a B

原则是你存储在向量（共享）指向 A 的指针中。所以你总是可以访问它的 A:: 成员。

由于您的基类是多态的（即它至少具有一个虚函数），因此可以使用 dynamic_cast（shared_ptr 的情况下为 dynamic_pointer_cast）尝试将指针强制转换为派生类的指针（例如 B）。如果转换成功（非空指针），那么您就知道您可以访问B:: 成员。

shared_ptr 与原始指针的使用有助于内存管理：如果一个对象不再使用，它​​会被自动删除。

这里是 online demo。