C++ 访问者模式和多态性

Question

以下代码是我在我的项目中实现的 VisitorPattern 的简化版本。

#include <iostream>
class AVisitor {
public:
    virtual void visit(class A *) = 0;
};

class ExtendedVisitor : public AVisitor {
public:
    virtual void visit(class B *) = 0;
};

class A {
public:
    virtual void accept(AVisitor *visitor) {
        std::cout << "Call accept of A" << std::endl;
        visitor->visit(this);
    }
};

class B : public A {
public:
    void accept(AVisitor *visitor) override {
        std::cout << "Call accept of B" << std::endl;
        B *just_this = this;
        visitor->visit(just_this);  //why this calls to visit(A*)
        visitor->visit((B*) just_this); //useless casting 
    }
};

class ActualVisitor : public ExtendedVisitor {
public:
    void visit(A *x) override {
        std::cout << "Call visit on A*" << std::endl;
    }
    void visit(B *x) override {
        std::cout << "Never called" << std::endl;
    }
};

int main() {
    ActualVisitor visitor;
    A *a = new B();
    a->accept(&visitor);
}

我不明白为什么B类的accept方法调用的是visitor(A*)方法而不是visitor(B*)方法。主要功能打印

Call accept of B
Call visit on A*
Call visit on A*

相反，以下代码的行为符合我的预期:

#include <iostream>

class AVisitor {
public:
    virtual void visit(class A *) = 0;
    virtual void visit(class B *) = 0;
};

class A {
public:
    virtual void accept(AVisitor *visitor) {
        std::cout << "Call accept of A" << std::endl;
        visitor->visit(this);
   }
};

class B : public A {
public:
    void accept(AVisitor *visitor) override {
        std::cout << "Call accept of B" << std::endl;
        B *just_this = this;
        visitor->visit(just_this);  //now it works
        visitor->visit((B*) just_this);  
    }
};

class ActualVisitor : public AVisitor {
public:
    void visit(A *x) override {
        std::cout << "Call visit on A*" << std::endl;
    }
    void visit(B *x) override {
        std::cout << "Call visit on B*" << std::endl;
    }
};

int main() {
    ActualVisitor visitor;
    A *a = new B();
    a->accept(&visitor);
}

它现在打印:

Call accept of B
Call visit on B*
Call visit on B*

问题似乎是 AVisitor 类的继承问题。我想知道为什么会发生这种情况以及设计具有“专门”访问者的 VisitorPattern 的正确方法是什么(这里 ExtendedVisitor 也可以访问 B 对象)

Answer 1

您的 B::accept 具有以下签名:

void accept(AVisitor *visitor) override;

那么，让我们检查一下AVisitor 的接口(interface)。它有

virtual void visit(class A *) = 0;

这就是它的全部(在您的第一个版本中)。 ExtendedVisitor 确实有

virtual void visit(class B *) = 0;

但是不会覆盖AVisitor 中的方法。事实上，您的第二个版本可以帮助您了解原因。由于

virtual void visit(class A *) = 0;
virtual void visit(class B *) = 0;

可以一起驻留在同一个类中(它们在您的第二个版本中是重载)，那么在这方面它们是不同的方法。