嵌套结构属性继承

Question

我读到您可以使用继承来扩展结构。我有一个派生类，我希望在其中具有与其父级相同的结构，但扩展了更多字段。这似乎有效，但是当我从修改结构的 Parent 类调用方法时，它在 Child 结构属性中没有效果。这是我正在尝试的示例：

class Parent
{
  public:

    struct info 
    {
      int a;
    };

    info data;
    virtual void main(void);

};

void Parent::main()
{
  data.a =1;
}

class Child: public Parent
{
  public:

  struct info2: public info
  {
    int b;
  };

  info2 data;
  virtual void main(void);
};

void Child::main(void)
{
  Parent::main();
  data.b = 2;
  std::cout << data.a << "\n";
  std::cout << data.b << "\n";
}

int main(void)
{
  Parent *base;
  Child derived;
  base = &derived;

  base->main();

  return 0;
}

这不是打印1 and 2 而是打印0 and 2。所以基本上就好像派生类的属性数据没有被Parent::main的调用修改。

这样做的正确方法是什么？我完全做错了吗？

Answer 1

你是说

void Child::main(void)
{
  Parent::main();
  data.b = 2;
  std::cout << Parent::data.a << "\n";
  std::cout << data.b << "\n";
}

派生类中声明的名称data 隐藏了基类中声明的名称data。所以你需要使用限定名来访问父类的隐藏成员。

至于派生类的成员数据的数据成员a则没有初始化。

派生类的对象有两个数据成员data：一个继承了类型info（其名称隐藏在派生类中），另一个是派生类自己的数据成员。

基类对派生类的数据成员data一无所知。

你可以在类信息中定义一个虚函数。例如

#include <iostream>
class Parent
{
  public:

    struct info 
    {
      int a;
      virtual void set( int a )
      {
        this->a = a;
      }
    };

    info data;
    virtual void main(void);

};

void Parent::main()
{
  data.set( 1 );
}

class Child: public Parent
{
  public:

  struct info2: public info
  {
    int b;
    void set( int a ) override
    {
        this->a = a;
    }
  };

  info2 data;
  virtual void main(void);
};

void Child::main(void)
{
    data.set( 3 );
  data.b = 2;
  std::cout << data.a << "\n";
  std::cout << data.b << "\n";
}

int main(void)
{
  Parent *base;
  Child derived;
  base = &derived;

  base->main();

  return 0;
}

程序输出是

3
2

Answer 2

您必须使用以下代码：

void Child::main(void)
{
    Parent::main();
    data.b = 2;
    std::cout << Parent::data.a << "\n";
    std::cout << data.b << "\n";
}

Answer 3

您完全正确，Parent::main() 无法访问Child::data，并且对任何神秘的info2 类型一无所知；对它来说，Parent::data 就是它的全部，info 是它的类型。

有一些简单的方法可以让Child::main() 与Child::data 一起工作而不是Parent::data，或者让它从每个版本访问所需的字段，但我怀疑这不是你想要的。如果您希望Parent 和Child 看到相同的data（分别作为info 和info2），那么data 本身应该多态使用。对于这个例子，为了简单起见，我将使用常规指针（反过来，operator. 将被替换为 operator->，当访问 data 的成员时），但我建议查看智能指针，例如 @ 987654340@来简化内存管理。

class Parent
{
  public:

    struct info 
    {
      int a;

      // Chances are, it's going to be deleted through an info* no matter what it is.  Therefore, virtual destructor.
      virtual ~info() = default;
    };

    info* data;  // Consider using a smart pointer here, like std::unique_ptr.
    virtual void main(void);
    virtual void output() const; // Just adding this for convenience.

    // Default constructor now allows data to be supplied, or creates it if necessary.
    Parent(info* dp = nullptr) : data(dp ? dp : new info) {}
    // Correct destructor will always be called.
    virtual ~Parent() { if(data) { delete data; } }

};

void Parent::main()
{
  data->a =1;
}

我们现在删除字段Child::data，而是让Child 将其所需的data 提供给Parent 的构造函数。

class Child: public Parent
{
  public:

  struct info2: public info
  {
    int b;
  };

  //info2 data;
  virtual void main(void);
  void output() const override; // Just adding this for convenience.

  Child() : Parent(new info2) {}
};

Child 将在需要时将data 视为info2 而不是info。

void Child::main(void)
{
  Parent::main();
  auto dataPtr = static_cast<info2*>(data); // In Child, we know data is an info2*.
  dataPtr->b = 2;

  // Just gonna move these to output(), for a cleaner illustration.
  //std::cout << "Data->a: " << data->a << "\n";
  //std::cout << "Data->b: " << dataPtr->b << "\n";
}

这将导致 data 按需要工作，Parent 和 Child 都具有正确的类型。

void Parent::output() const {
  std::cout << "Parent:\n";
  std::cout << "> Data->a: " << data->a << "\n";
}

void Child::output() const /*override*/ {
  std::cout << "Child as ";
  Parent::output();

  auto dataPtr = static_cast<info2*>(data);
  std::cout << "Child:\n";
  std::cout << "> Data->a: " << dataPtr->a << "\n";
  std::cout << "> Data->b: " << dataPtr->b << "\n";
}

这将按预期执行，如 live on Coliru 所示。请注意，例如，如果您希望能够从预先存在的 Parent 创建一个 Child，您需要添加一个移动构造函数，该构造函数可以从一个 info 创建一个 info2；您应该考虑遵循Rule of Five，或者使用智能指针而不是原始指针。 ;P