在c++中,什么是对象切片,什么时候发生?
当前回答
当派生类对象分配给基类对象时,派生类对象的所有成员都将复制到基类对象,但基类中不存在的成员除外。这些成员被编译器切片。这称为对象切片。
下面是一个示例:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Base
{
public:
int a;
int b;
int c;
Base()
{
a=10;
b=20;
c=30;
}
};
class Derived : public Base
{
public:
int d;
int e;
Derived()
{
d=40;
e=50;
}
};
int main()
{
Derived d;
cout<<d.a<<"\n";
cout<<d.b<<"\n";
cout<<d.c<<"\n";
cout<<d.d<<"\n";
cout<<d.e<<"\n";
Base b = d;
cout<<b.a<<"\n";
cout<<b.b<<"\n";
cout<<b.c<<"\n";
cout<<b.d<<"\n";
cout<<b.e<<"\n";
return 0;
}
它将产生:
[Error] 'class Base' has no member named 'd'
[Error] 'class Base' has no member named 'e'
其他回答
当派生类对象被分配给基类对象时,派生类对象的其他属性将从基类对象中切下(丢弃)。
class Base {
int x;
};
class Derived : public Base {
int z;
};
int main()
{
Derived d;
Base b = d; // Object Slicing, z of d is sliced off
}
这些都是很好的答案。我只想在按值传递对象与按引用传递对象时添加一个执行示例:
#include <iostream>
using namespace std;
// Base class
class A {
public:
A() {}
A(const A& a) {
cout << "'A' copy constructor" << endl;
}
virtual void run() const { cout << "I am an 'A'" << endl; }
};
// Derived class
class B: public A {
public:
B():A() {}
B(const B& a):A(a) {
cout << "'B' copy constructor" << endl;
}
virtual void run() const { cout << "I am a 'B'" << endl; }
};
void g(const A & a) {
a.run();
}
void h(const A a) {
a.run();
}
int main() {
cout << "Call by reference" << endl;
g(B());
cout << endl << "Call by copy" << endl;
h(B());
}
输出为:
Call by reference
I am a 'B'
Call by copy
'A' copy constructor
I am an 'A'
我看到所有的答案都提到了当数据成员被切片时对象切片发生的情况。这里我举了一个示例,说明这些方法不会被重写:
class A{
public:
virtual void Say(){
std::cout<<"I am A"<<std::endl;
}
};
class B: public A{
public:
void Say() override{
std::cout<<"I am B"<<std::endl;
}
};
int main(){
B b;
A a1;
A a2=b;
b.Say(); // I am B
a1.Say(); // I am A
a2.Say(); // I am A why???
}
B(对象B)从A(对象a1和a2)导出。正如我们所期望的,b和a1调用它们的成员函数。但从多态性的角度来看,我们不期望由b赋值的a2不会被重写。基本上,a2只保存b的A类部分,即C++中的对象切片。
要解决此问题,应使用引用或指针
A& a2=b;
a2.Say(); // I am B
or
A* a2 = &b;
a2->Say(); // I am B
切片问题很严重,因为它会导致内存损坏,而且很难保证程序不会受到这种问题的困扰。要用语言设计它,支持继承的类应该只能通过引用(而不是通过值)访问。D编程语言具有此属性。
考虑从A派生的类A和类B。如果A部分有一个指针p,而B实例指向B的附加数据,则可能发生内存损坏。然后,当附加数据被切片时,p指向垃圾。
我刚刚遇到了切片问题,很快就到了这里。所以让我再加上两美分。
让我们来举一个“生产代码”(或类似代码)的例子:
假设我们有一个可以调度动作的东西。例如,控制中心UI。此UI需要获取当前可以调度的事物的列表。因此,我们定义了一个包含分派信息的类。让我们称之为行动。因此,Action有一些成员变量。为了简单起见,我们只有2,即std::string名称和std::function<void()>f。然后它有一个void activate(),它只执行f成员。
因此,UI得到了一个std::vector<Action>。设想一些功能,如:
void push_back(Action toAdd);
现在,我们已经从UI的角度确定了它的外观。到目前为止没有问题。但是另一个从事这个项目的人突然决定,Action对象中有一些特殊的动作需要更多的信息。无论出于什么原因。这也可以通过lambda捕获来解决。此示例并非取自代码1-1。
所以这家伙从《行动》中派生出来,以增添自己的味道。他将自己制作的课程的一个实例传递给push_back,但随后程序就失控了。
那发生了什么?正如您可能已经猜到的:对象已被切片。
实例中的额外信息已经丢失,f现在容易出现未定义的行为。
我希望这个例子能给那些在谈论以某种方式派生的A和B时无法真正想象事情的人带来启发。