Warum funktioniert Polymorphismus nicht mit einem Vektor von Befehlsobjekten in C?

Vektoren und Polymorphismus in C

Polymorphismus ermöglicht es Objekten verschiedener Klassen, eine gemeinsame Schnittstelle zu teilen. In C wird dies normalerweise durch Vererbung und virtuelle Funktionen erreicht.

Beachten Sie die folgenden Codeausschnitte:

<code class="cpp">class Instruction
{
public:
    virtual void execute() {  }
};

class Add: public Instruction
{
private:
    int a;
    int b;
    int c;
public:
    Add(int x, int y, int z) {a=x;b=y;c=z;}
    void execute() { a = b + c;  }
};</code>

Hier definiert die Instruction-Klasse eine virtuelle Ausführungsmethode, die in überschrieben wird Klasse hinzufügen.

Jetzt erstellen wir einen Vektor, der Anweisungsobjekte enthält:

<code class="cpp">vector<Instruction> v;
Instruction* i = new Add(1,2,3);
v.push_back(*i);</code>

In einer anderen Methode rufen wir das letzte Element des Vektors ab und rufen seine Ausführungsmethode auf:

<code class="cpp">Instruction ins = v.back();
ins.execute();</code>

Wird es funktionieren?

Nein, wird es nicht. Der Vektor speichert Werte, keine Referenzen. Dies bedeutet, dass das Add-Objekt in den Vektor kopiert wird, was zu einem Objekt-Slicing führt.

So beheben Sie das Problem

Um den Polymorphismus aufrechtzuerhalten, müssen wir einen Vektor verwenden von Zeigern:

<code class="cpp">vector<Instruction*> v;
v.push_back(i);</code>

Alternativ können wir einen Vektor von std::reference_wrapper:

<code class="cpp">vector<std::reference_wrapper<Instruction>> v;
v.push_back(i);</code>

Dadurch wird sichergestellt, dass die Objekte nicht in Scheiben geschnitten werden, sodass wir sie behalten können ihre dynamischen Typen und rufen virtuelle Funktionen korrekt auf.

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