引用派生类指针的 std::vector 作为函数的输入参数

Question

首先，如果还有其他类似的问题但我没有找到，我想道歉。我一直在尝试，但由于问题非常具体，我找不到。

现在，问题来了。我有一个基类和一个派生类（比如 BNode 和 DNode ），并且我有一个 BNode* 的 std::vector。我还有一个函数，它接收对这些指针向量的引用。尝试将指向派生对象的指针的 std::vector 作为参数传递给此函数时遇到问题：

class BNode
{
};

class DNode : public BNode
{
};

class Other
{
function(std::vector<BNode*>& inputVector) { } 
}

当尝试将指针向量传递给派生类时，我从 VS 收到的错误是：

1> error C2664: 'Other::function' : cannot convert parameter 1 'std::vector<T>' to 'std::vector<T> &'
1>        with
1>        [
1>            T=DNode *
1>        ]
1>        and
1>        [
1>            T=BNode *
1>        ]

先谢谢了。

Answer 1

您的问题是，即使 DNode 派生自 BNode，std::vector<DNode*> 也不会派生自 std::vector<BNode*>。

因此，编译器不知道如何从一种类型转换为另一种类型。

但是你可以这样做：

std::vector<BNode*> bnode_list;
std::vector<DNode*> dnode_list(bnode_list.begin(), bnode_list.end());

Answer 2

这是因为vector 和vector 没有任何父子关系。它们是不同的对象。

我猜你已经创建了一个像 std::vector dnodevec; 这样的向量。 相反，您可以创建 std::vector dnodevec;作为基类指针的向量，您可以安全地在向量中插入任何 DNode 类型的指针。

Answer 3

我怀疑你可能会这样称呼Other::function：

std::vector<DNode *> v;
// put stuff into v
Other o;
o.function(v);

不会编译，因为 std::vector<DNode *> 是 std::vector<BNode *> 的不同类型。

可能适合的是：

std::vector<BNode *> v;
// You can put DNode * items into v
Other o;
o.function(v);

Answer 4

不幸的是，你想要的在 C++ 中是不可能的，因为 vector<BNode*> 和 vector<DNode*> 被认为是不相关的类型（即使 BNode 和 DNode 之间存在明确的关系）。

考虑以下代码：

class BNode
{
};

class DNode : public BNode
{
};

class XNode : public BNode
{
};

void function(std::vector<BNode*>& inputVector) 
{
  inputVector.push_back(new XNode); // This will work, as XNode derived from BNode
} 

int main()
{
  std::vector<DNode*> vec;

  function(vec); // Suppose this would work
  // Then now, vec would contain a pointer to the unrelated class XNode!!
}

Answer 5

C++ 不支持模板中的covariance。即使DNode 派生自BNode，也不能将std::vector<DNode*> 分配给std::vector<BNode*>。

为了让您的代码正常工作，您应该只声​​明指向 BNode 的指针向量，并根据需要使用指向 DNode 的指针填充它们。

Answer 6

std::vector 不是covariant。

一般情况下，您不应将DNode * 的向量作为BNode * 的向量传递。如果function 添加或替换指向与DNode 不同的BNode 子类的指针，您将在DNode * 向量中获得非DNode 指针。

您最好按照其他答案中的说明更改类型。

但与其他答案所说的相反，如果function 仅读取向量，则是可以传递DNode * 的向量。要标记它，请更改其签名以接受const 引用。然后你可以通过你的DNode * 向量如下：

function(reinterpret_cast<const std::vector<BNode *> &>(vec));

reinterpret_cast 通常很危险，除非您非常了解自己在做什么，否则您应该避免使用它。在这里，您绕过 C++ 类型系统将DNode * 的向量视为BNode * 的向量。原始指针是具有相同二进制表示的原始类型，与指向的类型无关。因此两种指针类型的向量都是运行时兼容的。