c++ - 多态 C++ 引用

Question

我想知道如何使用引用而不是指针来实现多态性。

为了澄清，请参见以下最小示例:

class A;

class B {
  public:
    A& a; ///////////////// <- #1
    B();
    void doStuff();
};

class A {
  public:
    virtual void doSmth() = 0;
};
void B::doStuff() {
  a.doSmth();
}

class A1 : public A {
  public:
    void doSmth() {
    }
};

B::B() : a(
    *        ////////////// <- #2
      (new A1)  /////////// <- #3
     ) {
}

这可以编译并且可以工作，但是这里最重要的一点是 #1 行中的 a 是一个引用，所以为了能够多态地使用它(这是一个实际的词吗？)，如 #3 行所示，我必须通过取消引用来“将指针转换为引用”。

这让我觉得有点奇怪，我想知道是否有更好的(在 cleaner 的意义上)方法。只有我吗？

基本原理

如果我根本不需要 new 那就太好了，但是在声明 (!) B 时，我不知道如何创建 A1 (!) as A 是前向声明 - A1 与 B 在相同的编译单元中实现。不过，在这种情况下是否真的需要动态内存分配？你会怎么做呢？

抱歉，有点双重问题。

编辑

注意:B 很大(我不能为它创建一个模板类)，并且会在程序终止时恰好超出范围——a 很小并使两个大模块相互通信，只要 B 的实例存在(只有一个)就需要它。

编辑 2

我刚刚意识到，由于 A 和 B 都是有效的单例，我可以简单地创建 A1 的 static 实例 在B 的编译单元中，避免动态内存分配(即使有两个B 也可以轻松使用相同的A< 实例)。公平地说，我没有将此作为答案发布，但会接受促使我提出此解决方案的答案。

Answer 1

没有什么奇怪的。多态性适用于指针 和 引用:

struct Base { };
struct Derived : Base;

void foo(Base &);

int main() {
  Derived x;
  foo(x);    // fine
}

您将此与另一个问题混为一谈，即创建对动态对象的引用:

T * pt = new T;
T & rt = *pt;

T & x = *new T;  // same effect

请注意，通过引用仅跟踪动态对象通常是非常糟糕的风格，因为删除它的唯一方法是通过delete &x; ，而且很难看到 x需要清理。

您的设计有两种直接的选择:1) 制作 a B 中的成员对象, 或 2) 制作 a一个 shared_ptr<A>或 unique_ptr<A>并将初始化程序更改为 a(new A1) .这完全取决于您是否真的需要多态行为，即是否有其他构造函数用于 B将不同的派生类分配给 a除了 A1 .