在 C++ 中的数组中存储抽象基础 class 的不同派生 classes 的对象

Question

我是一个尝试学习 C++ 的初学者。所以，这个问题听起来很陈词滥调。请帮助我了解我哪里出错了。

问题描述如下。

Objective :

定义一个抽象的 class 形状作为接口。 (使用纯虚函数)
覆盖派生的 classes 矩形、圆形、三角形中的方法。
需要两个函数- a。 read() -> 读取特定形状的输入参数（测量值）。 b. area() -> 计算形状的总面积。
将不同派生的 classes 的对象（或指向对象的指针）存储在一个数组中。
计算每个数组成员的面积。
计算总面积。

代码片段：

shape.hpp - 基础 class 头文件。

namespace generalShape
{
 class Shape { 
     public :          
         virtual void read() = 0;
         virtual double area() = 0 ;         
 };
}

rect.hpp - 派生的 class 头文件。

namespace rect2D
{
 class Rectangle {
     private :
         double length;
         double breadth;

     public :
         void read();
         double area() ;           
 };
}

还为另外两个派生的 classes 编写了类似的头文件，即 circle.hpp 和 triangle.hpp

rect.cpp - 派生的 class 实现文件。

using namespace rect2D;

// Read data (use it in main.cpp)
void Rectangle::read(/* no args */)
{   
 std::cin >>  length;  
 std::cin >>  breadth;
}

// To calculate area of a rectangle object
double Rectangle::area(/* no args */)
{ 
 return length * breadth;   
}

还为其他两个派生的 classes 编写了类似的实现文件，即 circle.cpp 和 triangle.cpp

main.cpp - 客户端文件。

using namespace generalShape;
using namespace rect2D;
// similarly use other namespaces as required

int main()
{
 int number_of_shapes; // take input from user about number of objects
 double total_area = 0;

 /* Method 1 */
 Shape **arr;
 arr = new Shape*[size];

 /* Method 2 */
 //vector<Shape *> arr;

 for (int i = 0; i < number_of_shapes; i++)
 {
     // some code to ask user about type of object

     if (choice == 1)//based on user input
     {
         arr[i] = new Rectangle();       // for method 1
         //arr.push_back(new Rectangle); // for method 2
     }

     // similar code for other derived class object types

     // Code to calculate total_area of all objects in array.
     arr[i]->read();
     total_area += arr[i]->area();
 }
 return 0;
}

我的问题是什么？

在main.cpp中，我在主函数中指定了方法1和方法2作为注释行。

方法 1 尝试使用 基数组 class 指针指向派生的 class 对象不同的 classes（这是允许的，对吧？）。但它给出了一个错误。 error: cannot convert ‘rect2D::Rectangle*’ to ‘generalShape::Shape*’ in assignment以及其他派生的 class 对象的类似错误。

所以，我尝试通过类型转换来解决这个问题。

// Shape is the base class with virtual methods read() and area().
// Rectangle,Triangle,Circle are derived classes which override these methods.
// main.cpp uses these header files to read user input using read() for each 
// derived class and then calculate area using area(). The ultimate goal is to 
// calculate total area of all derived class objects stored in an array.

arr[i] = (Shape*)(new Rectangle()) ;

这样做，编译无误。但是当我尝试执行时，它给出了分段错误。我不确定为什么会这样。但我认为是因为我在基础 class 头文件中定义了纯虚函数。即使是这样，我也不确定如何纠正它。

其次，在方法2中，在查看了Whosebug上的其他建议后，我尝试使用vectors来实现类似的功能。但是现在我收到一个错误。

error: no matching function for call to ‘std::vector<generalShape::Shape*>::push_back(rect2D::Rectangle*)’
             arr.push_back(new Rectangle);
                                        ^
In file included from /usr/include/c++/7/vector:64:0,
                 from src/main.cpp:2:
/usr/include/c++/7/bits/stl_vector.h:939:7: note: candidate: void std::vector<_Tp, _Alloc>::push_back(const value_type&) [with _Tp = generalShape::Shape*;
_Alloc = std::allocator<generalShape::Shape*>; std::vector<_Tp, _Alloc>::value_type = generalShape::Shape*]
       push_back(const value_type& __x)
       ^~~~~~~~~
/usr/include/c++/7/bits/stl_vector.h:939:7: note:   no known conversion for argument 1 from ‘rect2D::Rectangle*’ to ‘generalShape::Shape* const&’
/usr/include/c++/7/bits/stl_vector.h:953:7: note: candidate: void std::vector<_Tp, _Alloc>::push_back(std::vector<_Tp, _Alloc>::value_type&&) [with _Tp = generalShape::Shape*; _Alloc = std::allocator<generalShape::Shape*>; std::vector<_Tp, _Alloc>::value_type = generalShape::Shape*]
       push_back(value_type&& __x)
       ^~~~~~~~~

而且我不明白如何纠正这个问题。所以，我被困在这个问题上，无法解决it.Please帮助我理解和纠正错误。

Answer 1

你只是忘了说明，你的 class rect2D::Rectangle 实现了你的抽象接口 class generalShape::Shape.

您可以通过添加

: public generalShape::Shape

到 rect2D::Rectangle 的声明。那么固定的声明是：

namespace rect2D
{
 class Rectangle : public generalShape::Shape {
     private :
         double length;
         double breadth;

     public :
         void read();
         double area() ;
 };
}

另一个提示：如果您打算通过持有基 class 指针的容器销毁对象，请在基 class generalShape::Shape 中定义一个虚拟析构函数。

在 C++ 中的数组中存储抽象基础 class 的不同派生 classes 的对象

Storing objects of different derived classes of an abstract base class in an array in C++

c++

arrays

polymorphism

inheritance

abstract-class

Objective :

代码片段：

我的问题是什么？