非多态派生类的基类

Question

我有以下类定义：

class BaseHandle { /* Lots of things */ };
class VertexHandle : public BaseHandle {
    /* Only static members and non-virtual functions, default dtor */ };
class EdgeHandle : public BaseHandle { /* Dito */ };
class FaceHandle : public BaseHandle { /* Dito */ };

所有类都没有虚函数或基。
派生类只派生自BaseHandle，不添加任何非静态成员，也不添加非默认dtor。

我想将Vertex-、Edge-和FaceHandles保存在同一个向量中：

std::vector<BaseHandle*> handles;

但它不起作用，如果我检索 BaseHandle 对象并想将它们 dynamic_cast 到派生对象它会失败，因为类不是多态的（这是我的解释，也许我错了）。

如何实现BaseHandles 的公共向量？我应该提一下，我不能更改类定义，因为它们是第三方库的一部分。

Answer 1

你需要在你的父类中有一个虚拟析构函数才能多态使用它

class BaseHandle 
{
  public:
    virtual ~BaseHandle();

  ...

};

这是因为dynamic_cast 与 RTTI（运行时类型信息）一起使用，只有当你的类至少有一个虚拟成员函数时才可用

这也将防止资源泄漏，否则只会破坏您实例的父类部分

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解决方法

您可以使用std::shared_ptr 中的std::vector，不仅不必手动调用new 和delete 来避免内存泄漏，而且智能指针还有一个神奇的属性（它存储删除器根据构造方式调用破坏）来解决您的问题：

int main()
{
  std::vector<std::shared_ptr<BaseHandle>>      shared_vec;

  shared_vec.push_back(std::make_shared<VertexHandle>());

} // At the end of scope all destructors are called correctly

如果您无法访问 c++11，您可以使用 boost::shared_ptr

Answer 2

你可以存储

struct thing
{
    enum Type { vertex, edge, face };
    Type type;
    union
    {
        VertexHandle * vh;
        EdgeHandle * eh;
        FaceHandle * fh;
    };
};

但这基本上是一团糟……你确定要这样做吗？看起来您将多种类型存储在一个数组中，尽管事实上无法以多态方式使用它们，那么实际上是否有充分的理由只有一个数组而不是三个？

Answer 3

根据 Kerrek 的评论。您可以“创建自己的并行类层次结构并将这些类型中的每一个添加为成员”。例如：

class MyBaseHandle {
 public:
  virtual ~MyBaseHandle(){}
  virtual Box getBoundingBox() const = 0;
};

class MyEdgeHandle : public MyBaseHandle {
  std::unique_ptr<EdgeHandle> handle_;
 public:
  MyHandle(std::unique_ptr<EdgeHandle> handle) : handle_(std::move(handle)) {}
  Box getBoundingBox() const override;
};

如果你愿意，你可以dynamic_cast。但我会尽量避免使用dynamic_cast。在并行类层次结构中添加 virtual 方法来满足您的需求。例如，我在基类中添加了一个 virtual getBoundingBox 函数，然后您可以专门针对您的特定类型的句柄：

Box MyEdgeHandle::getBoundingBox() const {

  // Get data from EdgeHandle
  auto v1 = handle_->getVertex1();
  auto v2 = handle_->getVertex2();

  // create box from edge data...

  return box;
} 

Live demo

Answer 4

如果从BaseHandle 派生的所有类仅使用来自BaseHandle 的单一继承（加上可能从具有琐碎dtor 的空类继承，这些类需要进行空基类优化）并且除了非- virtual 函数和static 成员，并且所有派生类都使用默认的dtor 或等效项，您只需static_cast 即可。

但请注意，无法知道实际上是哪个派生类（如果有的话）。