C++創建一個多派生類的數組

Question

我有一個基類Student（），有兩個派生類GradStudent（）和UndergradStudent（）。

基類有一個名爲getInfo（）的函數，兩個派生類有它們自己的getInfo（）函數。

該任務是創建一個學生數組並存儲該數組中每個類的對象。然後我從每個（分別使用基類函數的版本）調用getInfo（），然後從兩個派生類中調用getInfo（）函數。

對於我的生活，我無法弄清楚如何做到這一點。這是我到目前爲止有：

（我想我應該在這裏提一下，我不能修改基類）

Student *classRoom[3]; 

    Student base ("Jim", "Bean", 1111); 
    classRoom[0] = &base; 

    GradStudent test ("Jack", "Daniels", 1234, 'M', "Art"); 
    classRoom[1] = &test; 

    UndergradStudent ust1 ("Johnny", "Walker", 1235, 1); 
    classRoom[2] = &ust1; 

    cout << classRoom[1]->getInfo(); 

任何人都可以點我在正確的方向？我會說，具體說明它必須是一個數組，所以沒有矢量解決方案請（仍然不熟悉它們）。

Answer 1

如果getInfo()成員函數不是虛擬的，則您的任務的第一部分將迭代您的數組，並在每個實例上調用getInfo()。

對於第二部分，您必須將派生類的實例向下轉換爲它們的實型，以便調用派生類的實際成員函數。

此外，我建議您填寫您的數組中的下列方式：

classRoom[0] = new Student("Jim", "Bean", 1111); 
classRoom[1] = new GradStudent("Jack", "Daniels", 1234, 'M', "Art"); 
classRoom[2] = new UndergradStudent ("Johnny", "Walker", 1235, 1); 

不要忘記在程序結束時刪除它們。

Answer 2

如果您甚至不能修改派生類，那麼很難在他們不知道的情況下調用GetInfo，它們是特定類型的。也許你需要使用直接的解決方案：

GradStudent gradStudent; 
cout << gradStudent.GetInfo(); 

或者你可以嘗試檢查，如果學生指定的派生類的，但IMO這是非常醜陋的和危險的（在擴展代碼而言）：

for (int i = 0; i < 3; i++) 
{ 
    GradStudent * gs = dynamic_cast<GradStudent *>(classRoom[i]); 
    if (gs != nullptr) 
     cout << gs->GetInfo(); 
    else 
    { 
     UndergradStudent * ugs = dynamic_cast<UndergradStudent *>(classRoom[i]); 
     if (ugs != nullptr) 
      cout << ugs->GetInfo(); 
     else 
      cout << classRoom[i]->GetInfo(); 
    } 
} 

我不得不說，多態是專門爲處理像這樣的情況而創建的，並且GetInfo在基類中不是虛擬的是嚴重的架構缺陷。

此外：如果您在玩指針，請避免將地址複製到局部變量。這可能是危險的。相反，分配和取消分配手動內存：

classRoom[0] = new Student; 
classRoom[1] = new GradStudent; 
classRoom[2] = new UndergradStudent; 

// Process data 

for (int i = 0; i < 3; i++) 
    delete classRoom[i]; 

邊緣：我討厭像任務：做X，而無需使用Y（其中Y爲專門設計來解決X）。

---

編輯：（響應評論）

你問，虛函數將如何解決這個問題。假設有一段時間，Student::GetInfo是虛擬的。讓我們分析下面的幾段代碼：

Student * student = new Student; 
student->GetInfo(); // Student::GetInfo is called 

GradStudent * gradStudent = new GradStudent; 
gradStudent->GetInfo(); // GradStudent::GetInfo is called 

現在沒什麼讓人驚訝的。

Student * student = new GradStudent; 
student->GetInfo(); 
// if Student::GetInfo is virtual, GradStudent::GetInfo is called here 
// if Student::GetInfo is not virtual, Student::GetInfo is called here 

現在仔細閱讀。如果Student::GetInfo是虛擬的並且在GradStudent類中實現，則將調用GradStudent::GetInfo，儘管事實上它被稱爲Student變量。 但是，如果Student::GetInfo不是虛擬，在以前的情況下，Student::GetInfo將被調用。這基本上是虛擬功能的工作原理。

就你而言，你有一個Student *變量數組 - 你並不完全知道它們是否是Student s，GradStudent s或UndergradStudent s。由於您的Student::GetInfo不是虛擬的，所以在這些變量上調用此方法將始終導致調用Student::GetInfo，無論它們的實際類型如何。

在這種情況下，我能想到的唯一的解決辦法是設法猜測，其實它們是類：

Student * student = new UndergradStudent; 

Student * s = student; // Ok 
GradStudent * gs = dynamic_cast<GradStudent *>(student); // Not true, will return NULL/nullptr 
UndergradStudent * ugs = dynamic_cast<UndergradStudent *>(student); // Ok 

這樣，您就可以恢復到原來的類型，並調用實際的變量類型的GetInfo。

請注意，這是一個醜陋的解決方案，這種問題可以通過虛擬函數來解決。

C++ FAQ是進一步瞭解虛擬功能的好地方。

Answer 3

我對這個問題有點困惑，但是這是我從它那裏得到：

迭代通過每個元素classRoom，呼籲每個元素getInfo()。然後輸出test.getInfo()和ust1.getInfo()的結果。

如果這是正確的，我覺得何老師可能是想指出的是，如果在其getInfo()被調用的對象是派生類類型（GradStudent或UndergradStudent）中的一個，儘管指針該對象的類型爲Student*，派生類版本getInfo()將始終被調用。

這是因爲即使你在一個Student*調用getInfo()，getInfo()將綁定到在運行時的派生類實現（因爲getInfo()是虛擬的）。