我可以将成员数据指针分配给派生类型吗？

Question

这可能最好用示例代码来展示。以下内容无法使用 g++ 进行编译：

struct Base {
};

struct Derived : public Base {
};

struct Container {
    Derived data_;
};

int main(void) {
    Base Container::*ptr = &Container::data_;
}

我收到以下错误：从“Derived Container::*”到 Base Container::*' 的转换无效。 这是语言不允许的吗？这是编译器错误吗？我使用了错误的语法吗？

请帮忙！

关于我为什么要这样做的一些背景：我有几个成员数据块，我想主要将它们用作它们的派生类型，但我希望能够通过一些通用代码来填充它们。数据将以任意顺序出现，并具有一个字符串标签，我将使用它来选择要填充的适当成员数据。我计划创建一个 std::map 通过通用接口将数据分配给每个成员。我想避免使用巨大的 if else 构造来查找正确的成员数据。

Answer 1

这不是编译器错误，你不能这样做。 （但是您可以将 Base::* 分配给 Derived::*）。

我没有看到任何限制的充分理由（除了处理多重继承的情况，这会使成员指针的表示更加复杂）。

Answer 2

这篇文章中有很多相当复杂的、一些解释不清的答案，以及一些完全错误的答案。

但在我看来，问题在于 Container 中根本没有 Base 成员——只有一个 Derived 成员。你不能这样做：

Base Container::*ptr = &Container::data_;

...出于同样的原因，你不能这样做：

int a;
long* pl = &a;

在第二个示例中，对象不是 long，它是 int。同样，在第一个示例中，对象不是Base，而是Derived。

作为一个可能的切线点，在我看来，您真正想做的是让 Base 成为一个抽象类，并让 Container 有一个 Base*< /code> 而不是 Derived 成员。

Answer 3

C++ 中指向成员的指针实际上并不是指针，而更像是给定成员的偏移量，并且特定于类型，因此您尝试执行的操作并未得到真正支持。

这里有一个关于 Stackoverflow C++：指向类数据成员的指针的不错的讨论。

Answer 4

您只需要编写：

Base* ptr = &container.data_;

但 container 必须是 Container 的实例，因此您必须在某处创建该类型的一个变量。

Answer 5

即使 A 和 B 之间可以进行转换，您也无法将 C::*A 转换为 C::*B。

但是，您可以执行

struct Base
{
    virtual ~Base() {}
    virtual void foo() { std::cout << "Base::foo()\n"; }
};

struct Derived : Base
{
    void foo() { std::cout << "Derived::foo()\n"; }
};

struct Bar
{
    Base* x;

    Bar() : x(new Derived) {}
};

int main()
{
    Bar b;
    Base* Bar::*p = &Bar::x;
    (b.*p)->foo();
}

Answer 6

您必须使用 static_cast 来执行此转换，如 5.3.9/9 中所示。这样做的原因是它充当从父对象指针到子对象指针的static_cast。换句话说，将指向派生成员的指针放入指向父成员的指针中将允许您从父对象或指针访问不存在的派生成员。如果标准自动允许这样做，那么很容易搞砸并尝试访问不属于适当子类型（包含所述成员）的类上的子成员。

如果没有更多信息，听起来您需要在 Base 类中使用不同/更好的构造函数/设置接口，而不是尝试在此处使用指向成员的指针。

Answer 7

我认为你想要的是一个“容器”，即一个只有指针的结构：

struct Container{
    Base* derivedAdata_;
    Base* derivedBdata_;
    ...
};

现在你知道的每个成员都属于特定类型（即 DerivedA、DerivedB 等），这样你就可以稍后对它们进行向下转换。

但首先您正在接收数据（以任意顺序），但带有字符串名称，因此您应该有一个地图：

std::map<std::string, Base* Container::*>

并且您必须已经填充了地图：

myMap["DerivedA"] = &Container::derivedAdata;
...

现在数据到达并且您开始填充容器：

instance.*(myMap[key]) = factory(key, data);

myMap[key ] 选择容器的正确成员，并且 factory(key,data) 创建实例。

顺便说一句，无论如何，您都可以将地图作为容器：std::map

Answer 8

关于最初的问题，您可以使用指向函数的指针来完成此操作，而不是引入基类。

class Container {
public:
  void set(std::string const& label, std::string const& value);

  void setName(std::string const& value) { _name = value; }
  void setAge(std::string const& age) {
    _age = boost::lexical_cast<size_t>(age);
  }

private:
  std::string _name;
  size_t _age;
};

那么如何实现set呢？

// container.cpp
typedef void (Container::*SetterType)(std::string const&);
typedef std::map<std::string, SetterType> SettersMapType;

SettersMapType SettersMap =
  boost::assign::map_list_of("name", &Container::setName)
                            ("age", &Container::setAge);

void Container::set(std::string const& label, std::string const& value) {
  SettersMapType::const_iterator it = SettersMap.find(label);
  if (it == SettersMap.end()) { throw UnknownLabel(label); }

  SetterType setter = it->second;
  (this->*setter)(value);
}

Answer 9

struct Container {
   Derived data_; 
};  

int main(void) 
{
   Base Container::*ptr = &Container::data_;
} 

第一个问题是 Container 没有一个名为 ptr 的成员

Container container_object;
Base *ptr = container_object.data_;

可以工作。请注意，需要有一个容器对象来创建 data_ 成员，并且需要将其公开。

另一种方法是让 returned::data_ 成为静态成员。