c++ - 为什么我们需要父类(super class)的指针指向子类的对象？

Question

我现在正在学习 C++，并且阅读了很多关于使用父类(super class)的指针指向子类的对象的资料，尤其是在(纯)虚类的情况下。由于我没有太多经验，谁能帮助我理解为什么我们需要这样做？非常感谢!

Answer 1

您不需要。如果确实需要，您可以使用指向派生类型的指针。

Liskov substitution principle说我们应该总是能够在需要基类型的地方使用派生类型。这个想法是派生类型不应比其基类更具限制性。这样，派生的实际上是一个基类型，并且可以在任何使用基类型的地方使用。基类型定义接口(interface)，派生类型应满足相同的接口(interface)。如果愿意，派生类型可以扩充接口(interface)。

您的函数应该采用的指针类型完全取决于您希望能够接受的内容。例如，如果您有一个包含两个 Widget、Button 和 List 的层次结构，那么如果您的函数很乐意采用任何类型的 Widget，它应该带一个Widget*。但是，如果函数特别需要一个 Button，则它应该采用一个 Button*。这样做的原因是该功能可能需要一些只有 Button 才能提供的功能。

当通过指针调用成员函数并且编译器发现该函数是虚时，编译器确保使用对象的动态类型来确定调用哪个函数。也就是说，假设您有一个 Widget* 参数，但实际上传递了一个指向 Button 对象的指针。该对象的静态类型是Widget(如果编译器只看参数类型)，但它的动态类型是Button。如果你调用widget->draw()，其中draw是一个virtual函数，它会看到动态类型是Button 并确保 Button::draw 被调用。

但是，我一般不建议使用原始指针，因此如果可以的话，请首选引用 (Widget&) 或智能指针。