c++ - 虚函数和 vector 迭代器

Question

我在处理这段特定代码时遇到了问题:似乎虚函数没有像我预期的那样工作。

#include <cstdio>
#include <string>
#include <vector>

class CPolygon
{
protected:
    std::string name;
public:
    CPolygon()
    {
        this->name = "Polygon";
    }
    virtual void Print()
    {
        printf("From CPolygon: %s\n", this->name.c_str());
    }
};

class CRectangle: public CPolygon
{
public:
    CRectangle()
    {
        this->name = "Rectangle";
    }
    virtual void Print()
    {
        printf("From CRectangle: %s\n", this->name.c_str());
    }
};

class CTriangle: public CPolygon
{
public:
    CTriangle()
    {
        this->name = "Triangle";
    }
    virtual void Print()
    {
        printf("From CTriangle: %s\n", this->name.c_str());
    }
};

int main()
{
    CRectangle rect;
    CTriangle trgl;
    std::vector< CPolygon > polygons;
    polygons.push_back( rect );
    polygons.push_back( trgl );

    for (std::vector<CPolygon>::iterator it = polygons.begin() ; it != polygons.end(); ++it)
    {
        it->Print();
    }

    return 0;
}

我希望看到:

From CRectangle: Rectangle
From CTriangle: Triangle

相反，我得到:

From CPolygon: Rectangle
From CPolygon: Triangle

这是预期的行为吗？我应该如何调用 Print() 函数以获得我期望的输出？

Answer 1

Is this expected behavior? How should I call Print() function to get output expected by me?

是的，这是预期的行为。

问题在于标准容器，包括vector，具有值语义:它们存储您传递给的对象的拷贝 push_back()。另一方面，多态性基于引用语义 - 它需要引用或指针才能正常工作。

在您的情况下发生的是您的 CPolygon 对象获得 sliced ，这不是你想要的。您应该在 vector 中存储指针(可能是智能指针)而不是 CPolygon 类型的对象。

这就是你应该如何重写你的 main() 函数:

#include <memory> // For std::shared_ptr

int main()
{
    std::vector< std::shared_ptr<CPolygon> > polygons;
    polygons.push_back( std::make_shared<CRectangle>() );
    polygons.push_back( std::make_shared<CTriangle>() );

    for (auto it = polygons.begin() ; it != polygons.end(); ++it)
    {
        (*it)->Print();
    }

    return 0;
}

这是一个live example .