如何在 C++ 中正确创建基类？

Question

我正在自学 C++，“创建”一个 RPG。但是，我坚持创建一个名为 Item 的类，它是所有游戏项目的基类（或者如果它是 Java 中的一个接口）。这是我的代码：

class Item {

    public:

    virtual const char* GetName() = 0;
};

我阅读了一些关于我正在使用的“纯虚拟”函数的内容。

我的角色类，我在其中使用我的项目：

class Character {

  // some code...

  void ConsumeItem(Item item);

}

但是 gcc 给了我这个错误：

g++ -Wall -o adventure character.cpp adventure.cpp
In file included from adventure.cpp:3:0:
character.h:36:24: error: cannot declare parameter ‘item’ to be of abstract type ‘Item’
item.h:4:7: note:   because the following virtual functions are pure within ‘Item’:
item.h:11:22: note:     virtual const char* Item::GetName()

我对 C++ 中的 OOP 非常陌生，因为它与 Java 非常不同。我已经阅读了一些关于 C++ 中抽象类的文章，但我无法让它工作。

您能告诉我实现这一目标的正确方法吗？

Answer 1

在 Java 中，执行类似操作将创建对 Item 的引用，然后您可以为其分配具体子类的实例。

但是在 C++ 中，Item item 将创建Item 的实例，这是不允许的，因为Item 包含纯virtual 函数。

为避免此问题，您需要将item 设为指针或引用，例如：

void ConsumeItem(Item *item);

Answer 2

通常，如果您有一个类层次结构，您希望使用引用或 [智能] 指针指向您的对象。在您的代码摘录中，Item 是一个抽象基类，因此无法创建。但是，您的 ConsumeItem 函数的 Item 参数是按值传递的：没有“&”和“*”的对象是 C++ 中的值。您可能希望使用以下之一传递参数：

• void ConsumeItem(Item& item) // 通过引用传递
• void ConsumeItem(Item const& item) // 通过引用传递不可修改的对象
• void ConsumeItem(Item* item) // 使用指针传递
• void ConsumeItem(std::shared_ptr<Item> item) // 使用智能指针传递

顺便说一句，你不容易做到的是：如果你的基类有 any 虚函数，也让你的析构函数为虚函数！否则，您几乎肯定会遇到未定义的行为，这通常是一件坏事。也就是说，在您的Item 类中添加：

virtual ~Item() {} // can also be defined out of line but always has to be defined

Answer 3

由于Item 是一个抽象类，你不能使用它的实例，你应该使用指针* 或引用& 来指向它。

在你的情况下，你传递了它的一个实例，你应该传递一个指针：

class Character {

  // some code...

  void ConsumeItem(Item* item);

}

因此，您实际上是在传递一个指向非抽象类对象的指针，该类对象不是从Item 继承的。

Answer 4

使ConsumeAccept 接收到Item 的引用（或指针）：

void ConsumeItem(Item& item);

Item 是多态的，它的确切大小取决于实现它的派生类，因此不允许通过值传递它（理论上如果它没有纯虚函数是可能的，但是效果不会是预期的）。

确保您了解 C++ 中的指针、引用和值类型。在 Java 中，所有对象都被视为没有额外符号（例如&）的引用来表示这一点。差异至关重要。

Answer 5

你不能实例化包含纯虚方法的类，Item item 就是这样的非实例。不过，您可以为它们创建指针，因此Item *item 将起作用。

Answer 6

为了在 C++ 中使用多态性，您需要使用指针（或引用，但我现在将忽略它）。

您必须将多态对象存储为指针，将它们作为指针传递，等等。

修改后的 ConsumeItem 将是：

class Character {

  // some code...

  void ConsumeItem(Item* item);

}

这将通过使用 shared_ptr 来进一步改进以避免内存泄漏。

class Character {

  // some code...

  void ConsumeItem(std::shared_ptr<Item> item);

}

将所有内容作为 shared_ptr 传递实际上会非常接近 Java 语义（但要注意循环）。