一次基类类型对象无法被传递问题的分析

看下面一段代码:

复制代码
// proj2.cpp
#include <iostream>
using namespace std;
class CharShape {
public:
    CharShape(char ch) : _ch(ch) {};
    virtual void Show() = 0;
protected:
    char _ch;   // 组成图形的字符
};
class Triangle : public CharShape {
public:
    Triangle(char ch, int r) : CharShape(ch), _rows(r) {}
    void Show();
private:
    int _rows;  // 行数
};
class Rectangle : public CharShape {
public:
    Rectangle(char ch, int r, int c) :CharShape(ch), _rows(r), _cols(c) {}
    void Show();
private:
    int _rows, _cols;   // 行数和列数
};
void Triangle::Show()  // 输出字符组成的三角形
{
    for (int i = 1; i <= _rows; i++) {
        for (int j = 1; j <= i; j++)
            cout << _ch;
        cout << endl;
    }
}

void Rectangle::Show()  // 输出字符组成的矩形
{
    for (int i = 1; i <= _rows; i++) {
        for (int j = 1; j <= _cols; j++)
            cout << _ch;
        cout << endl;
    }
}

//********Error********  为fun函数添加形参
void fun(CharShape cs) { cs.Show(); }
int main()
{
    Triangle tri('*', 4);
    Rectangle rect('#', 3, 8);
    fun(tri);
    fun(rect);
    return 0;
}

void fun(CharShape cs) { cs.Show(); } 这行代码无法正常工作,CharShape 类型的对象无法被传递。

那么如何正确地通过函数传递 CharShape 类型的对象。首先,让我们分析为什么 void fun(CharShape cs) { cs.Show(); } 不工作,而 void fun(CharShape& cs) { cs.Show(); } 可以。

问题分析

值传递 (void fun(CharShape cs) { cs.Show(); })

当你使用值传递时,你实际上是在传递 CharShape 对象的一个副本到 fun 函数中。因为 CharShape 类包含一个纯虚函数 Show(),它是一个抽象类,不能被直接实例化。因此,当你试图传递 Triangle 或 Rectangle 的对象(它们都是 CharShape 的派生类)到 fun 函数时,会发生切片(slicing)现象,即只复制了基类 CharShape 的部分(不包括派生类的任何成员),并且因为基类是一个抽象类,所以无法直接创建这个副本。

此外,即使 CharShape 不是抽象的,传递基类对象副本到 fun 函数也不会调用派生类的 Show() 方法,因为函数内部处理的是基类对象,它只知道基类的 Show() 方法(如果存在的话)。

引用传递 (void fun(CharShape& cs) { cs.Show(); })

当你使用引用传递时,你实际上是在传递对象的引用(而不是副本)到 fun 函数中。因此,函数内部操作的是原始对象,而不是它的副本。这意味着你可以传递 Triangle 或 Rectangle 的对象到 fun 函数,并且因为 Show() 方法在派生类中被重写(overridden),所以当你调用 cs.Show(); 时,会调用相应派生类的 Show() 方法。

解决方案

使用引用传递(即 void fun(CharShape& cs) { cs.Show(); })是正确的做法,因为这样可以确保你操作的是原始对象,并且可以正确地调用派生类的 Show() 方法。

另外,注意 fun 函数现在接受一个对 CharShape 的引用,这意味着你不能传递一个临时对象(比如 fun(Triangle('*', 4)); 这样的直接构造调用)给 fun,因为临时对象不能被引用。但在你的 main 函数中,你已经正确地创建了 Triangle 和 Rectangle 的对象,并将它们的引用传递给了 fun 函数。

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