派生类中的 Operator== 永远不会被调用

Question

有人可以请让我摆脱这痛苦吗？我试图弄清楚为什么派生运算符==永远不会在循环中被调用。为了简化示例，这是我的基类和派生类：

class Base { // ... snipped
  bool operator==( const Base& other ) const { return name_ == other.name_; }
};

class Derived : public Base { // ... snipped
  bool operator==( const Derived& other ) const { 
    return ( static_cast<const Base&>( *this ) ==
             static_cast<const Base&>( other ) ? age_ == other.age_ :
                                                 false );
};

现在，当我像这样实例化和比较时……

Derived p1("Sarah", 42);
Derived p2("Sarah", 42);
bool z = ( p1 == p2 );

一切都很好。这里调用了 Derived 的运算符 == ，但是当我循环列表时，将指针列表中的项目与 Base 对象进行比较...

list<Base*> coll;

coll.push_back( new Base("fred") );
coll.push_back( new Derived("sarah", 42) );
// ... snipped

// Get two items from the list.
Base& obj1 = **itr;
Base& obj2 = **itr2;

cout << obj1.asString() << " " << ( ( obj1 == obj2 ) ? "==" : "!=" ) << " "
     << obj2.asString() << endl;

这里 asString() （这是虚拟的，此处未显示）为简洁起见）工作正常，但 obj1 == obj2 总是 调用 Base operator== 即使两者对象是派生的。

我知道当我发现问题所在时我会踢自己，但如果有人能温和地让我失望，我将不胜感激。

Answer 1

那是因为您尚未将运算符==设为虚拟，因此在运行时不会考虑实际类型。

不幸的是，仅仅将operator==虚拟化并不能解决你的问题。原因是，当您通过将参数类型从基类更改为派生类来更改函数签名时，您实际上是在创建一个新函数。听起来您想研究 double-dispatch 来解决您的问题。

Answer 2

有两种方法可以解决这个问题。

第一个解决方案。我建议在循环中添加一些额外的类型逻辑，以便您知道何时有Base以及何时有Derived 。如果您确实只处理 Derived 对象，请使用

list<Derived*> coll;

其他方式将 dynamic_cast 放置在某处。

第二种解决方案。将相同类型的逻辑放入您的operator==中。首先将其设为虚拟，以便在运行时确定左侧操作数的类型。然后手动检查右侧操作数的类型。

virtual bool operator==( const Base& other ) const {
  if ( ! Base::operator==( other ) ) return false;
  Derived *other_derived = dynamic_cast< Derived * >( &other );
  if ( ! other_derived ) return false;
  return age_ == other_derived->age_;
}

但考虑到不同类型的对象可能不相等，可能你想要的是

virtual bool operator==( const Base& other ) const {
  Derived *other_derived = dynamic_cast< Derived * >( &other );
  return other_derived
   && Base::operator==( other )
   && age_ == other_derived->age_;
}

Answer 3

您需要使 operator== virtual 并且需要确保它们两个方法具有相同的签名。即他们可能需要都采用Base。您的派生类中可以有一个能够处理派生对象的重载operator==。

Answer 4

当成员函数是虚拟的时，虚拟表在运行时用于多态地调用指针实际指向的类型（在本例中为您的类 Derived）上的函数。当函数不是虚拟的时，不会进行虚拟表查找，并且会调用给定类型的函数（在本例中为您的类 Base）。

在这里，您的operator=()函数不是虚拟的，因此使用指针的类型而不是指针指向的类型。

Answer 5

对于要使用自己的运算符实现的派生类，该运算符在基类中必须是虚拟的，否则将使用基类实现。