当函数返回类型为父类时如何返回子类的对象？

Question

我猜想Java 可以用子类的对象代替父类的对象。我想用 C++ 来做。

我正在尝试按照以下方式进行操作。但是，我收到“错误：返回类型 'Food' 是一个抽象类”错误。我该如何解决？

使用之前：

#include <iostream>

using namespace std;

class Food {
    public:
        virtual void SetPrice(int myprice) = 0;
        int GetPrice() {
            return price;
        }
    protected:
        int price;
};

class Fruit : public Food {
    public:
        void SetPrice(int myprice) {
            price = myprice - 20;
        }
};

class Fish : public Food {
    public:
        void SetPrice(int myprice) {
            price = myprice / 2;
        }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    Food *pFood;
    Fruit myFruit;
    Fish myFish;

    if (strcmp(argv[1], "fruit") == 0) {
        pFood = &myFruit;
    } else {
        pFood = &myFish;
    }

    pFood->SetPrice(100);
    cout << pFood->GetPrice() << endl;

    return 0;
}

After 类定义被省略。它不起作用：

Food getFoodObject(string type)
{
    if (strcmp(type, "fruit") == 0) {
        Fruit myFruit;
        return &myFruit; // I don't want to write 2 lines. I want to return the above line. This is my another question...
    }

    Fish myFish;
    return &myFish;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    Food *pFood;

    pFood = getFoodObject(argv[1])

    pFood->SetPrice(100);
    cout << pFood->GetPrice() << endl;

    return 0;
}

---

更新 1

多亏了很多建议，我的问题得到了解决。我需要使用 c++11，所以我使用 unique_ptr 而不是 make_unique。

std::unique_ptr<Food> getFoodObject(string type)
{
    if (type == "fruit") {
        return std::unique_ptr<Fruit>(new Fruit);
    }   
   return std::unique_ptr<Fish>(new Fish);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::unique_ptr<Food> pFood = getFoodObject(argv[1]);

    pFood->SetPrice(100);
    cout << pFood->GetPrice() << endl;

    return 0;
}

@dlasalle 提到了 Boost 库。在我可以使用 Boost 的智能指针作为我的笔记之后，我会发布更新。

Answer 1

在 Java 中，您总是返回一个引用（一个美化的指针），但在 C++ 中，您可以选择按值、按引用或按指针返回对象。 C++ 中的多态性只能通过引用和指针实现。

通过按值返回父类，您最终会得到object slicing，但也会得到一个无效的抽象类实例（因此编译器错误）。

你想做这样的事情：

#include <memory>

std::unique_ptr<Food> getFoodObject(string type)
{
    std::unique_ptr<Food> ptr;
    if (type.compare("fruit") == 0) {
        ptr.reset(new Fruit());
    } else {
        ptr.reset(new Fish());
    }

    return ptr;
}

如果您不使用 c++11，则需要使用 boost 的智能指针或简单的原始指针。

Answer 2

您需要按指针类型或对基类的引用返回，而不是按值返回。这是必需的，因为您的基类是抽象类并且您不能实例化抽象类。那就是说你可以这样做

Food* getFoodObject(string type)
{
    if (strcmp(type, "fruit") == 0) {
        Fruit myFruit;
        return &myFruit; // I don't want to write 2 lines. I want to return the above line. This is my another question...
    }

    Fish myFish;
    return &myFish;
}

因为你返回一个指向函数本地对象的指针，一旦函数退出，对象就会被销毁，留下一个悬空指针。我们可以做的是将代码更改为使用std::unique_ptr（使用智能指针为我们管理内存），然后你可以有类似的东西

std::unique_ptr<Food> getFoodObject(string type)
{
    if (type == "fruit") {
        return std::unique_ptr<Fruit>(new Fruit);
        // or in C++14 return std::make_unique<Fruit>();
    }
    return std::unique_ptr<Fish>(new Fish);
    // or in C++14 return std::make_unique<Fish>();
}

你会像这样调用函数

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::unique_ptr<Food> pFood = getFoodObject(argv[1])

    pFood->SetPrice(100);
    cout << pFood->GetPrice() << endl;

    return 0;
}

---

还要注意if (strcmp(type, "fruit") == 0) 无效。 strcmp 处理 c 字符串，而不是 std::string。要比较std::string，您可以使用==，例如if (type == "fruit")

Answer 3

您可以在 C++ 中使用指针。抽象类不能被实例化，因此不能将抽象基类用作实例。您可以创建父具体类，然后使用为它设置基类的指针。