如何在C ++中向下转换以从父实例调用子函数？

Question

我正在尝试使用显式向下广播从父实例调用子函数（感谢指出@Aconcagua）。作为C ++的初学者，我有这样的事情：

Road currentRoad = ...;
duration = ((SpeedDataRoad) currentRoad).getSpeedProfileTime(dateinMillis, isRightDirection);

类SpeedDataRoad继承自Road：

class SpeedDataRoad : public Road{ 
     double getSpeedProfileTime(long dateinMillis, bool isRightDirection) {

     ...

}

但是我得到了错误：

从“ Road”到“ SpeedDataRoad”的C样式转换没有匹配的转换

关于我在做什么错的任何建议将不胜感激。

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需要明确的是，我试图用Java实现的内容将像这样编写并可以正常工作：

duration = ((SpeedDataRoad) currentRoad).getSpeedProfileTime(currentTime, isRightDirection);

Answer 1

您遭受一种称为“对象切片”的影响：

SpeedDataRoad sdr;
Road currentRoad = sdr;

在第二行，按值将sdr分配给，但是后者的类型不合适以容纳完整的对象。因此，所有多余的部分都被简单地切掉，剩下的只是一个纯粹的对象，只包含原始对象的一部分。currentRoadSpeedDataRoadSpeedDataRoadRoadRoadsdr

同时，由于只剩下一个纯Road对象，因此无法将其转换回SpeedDataRoad对象。现在缺少的部分应该从哪里来？

这与为什么不能将多态类型直接放入std::vector基类的容器（如）完全相同。

您需要的是指针（如果您希望能够重新分配）或引用（否则为首选）：

SpeedDataRoad sdr;
Road& currentRoad = sdr;
//  ^ (!)
// or:
Road* currentRoad = &sdr;

现在您可以进行投射了。但是明显的低调有不良设计的味道。从一开始就采用多态方法可能会更好：

class Road
{
public:
    virtual double getSpeedProfileTime(long, bool) = 0;
    //                                             ^ pure virtual
    // alternatively, you can provide a default implementation
};

class SpeedDataRoad : public Road
{
public:
    double getSpeedProfileTime(long, bool) override
    { /* ... */ }
};

现在您可以简单地拥有：

SpeedDataRoad sdr;
Road& currentRoad = sdr;
double profile = currentRoad.getSpeedProfileTime(0, false);

作为虚拟对象，无论我们拥有哪个子类，以及以哪种方式覆盖该函数，您都将始终获得该函数的正确变体...

旁注1：您可能更喜欢更现代的C ++强制转换，而不是旧的C样式强制转换，而是可以控制更细粒度的操作：

Road* someRoad = ...;
SpeedDataRoad* sdr = static_cast<SpeedDataRoad*>(someRoad);
SpeedDataRoad* sdr = dynamic_cast<SpeedDataRoad*>(someRoad);

你会使用static_cast，如果你是100％肯定该对象仅可期望的类型。您可以避免在这种情况下根本无法提供任何服务的运行时测试（无论如何，您还是100％确定，记得吗？）。奇怪的是重复发生的模板模式是典型的情况。

如果不能确定类型，然后使用dynamic_cast它，它将进行一些运行时类型检查std::bad_cast，如果实际类型是，则返回一个空指针（如果用于指针）或抛出一个（如果用于引用）。不是期望的类型（或子类型）。当将不同的多态类型存储在向量中时，会出现这种情况（如指向基类的指针，请参见上文）。但是再次：完全需要转换可能暗示您的设计存在缺陷。

（为完整起见：还有const_cast和reinterpret_cast，但是您应该远离这些，除非/直到您真的非常了解自己的工作。）

旁注2：与Java的区别。

在Java中，我们在本机和引用类型之间进行隐式区分。本地的总是通过值传递，引用的类型总是通过引用传递–好吧，Java引用实际上比C ++引用更像C ++ 指针（可以是null，可以重新分配）。在Java中，这是隐式发生的，在C ++中，您需要明确说明（另一方面，对于任何类型，您都可以同时具有两种行为）。

Java（Java！）引用上的Java行为类似于C ++ dynamic_cast（在引用（即抛出null）上，类型不匹配时不会返回）。

最后（关于我的多态性建议），在Java中，所有函数都是隐式虚拟的，在C ++中，您必须再次明确（使用virtual关键字，请参见上文）。