c++ - 如何从一组派生类创建一个列表？

Question

假设我有一组以下类:

class animal
{
// members, constructors and other methods...

public:
    virtual void what_do_you_eat() { cout << "i eat generic food" << endl; }
}

class cat : public animal
{
// members, constructors and other methods...

public:
    void what_do_you_eat() { cout << "i eat cat food" << endl; }
}

class dog : public animal
{
// members, constructors and other methods...

public:
    void what_do_you_eat() { cout << "i eat dog food" << endl; }
}

我想创建一个列表(任何容器都可以，但我们为这个例子选择 std::list<>):

std::list<animal> animals
animals.push_back( dog() );
animals.push_back( cat() );

但是当我尝试遍历列表时，我得到了这个输出:

for(auto itr : animals)
{
    itr.what_do_you_eat();
}
// output:
// i eat generic food
// i eat generic food
// i eat generic food
// i eat generic food
// ...

然后我尝试制作一个指针列表(std::list<animal *> animals)，输出是正确的，但是这个解决方案有很多问题:

• 因为标准说 STL 容器不能容纳 const 类型，所以我不能使用 std::list<animal * const> animals 的列表。和 animals 持有的指针可以在我的程序中的任何地方被覆盖。
• 我需要手动释放它们。

问题:
是否有可能通过对基类的引用将派生类传递到 STL 容器中，并仍然获得正确的输出？

是否有任何解决方法可以在没有指针的情况下正确执行此操作？目前，我正在编写一个严重依赖类继承的项目，我现在被卡住了，因为我需要创建一个不同类型的对象列表(所有这些类型直接或间接继承自一个基类)这似乎是不可能的。

涉及 boost 的解决方案图书馆是可以接受的。

Answer 1

当你处理多态性时，容器必须使用任何类型的指针。 最好使用智能指针，在你的情况下 std::unique_ptr 将完美地完成这项工作。

例如:

std::list<std::unieque_ptr<animal>> animals;

animals.emplace_back(new dog {});
animals.emplace_back(new cat {});

注意基类 animal 必须有一个虚拟析构函数! 最好将其定义为抽象类:

class animal
{
// NO members, NO constructors only pure virtual methods
public:
    virtual ~animal() {};
    virtual void what_do_you_eat() = 0; 
};