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c++ - C++ 中的方法解析顺序

coder 2023-11-13 原文

考虑以下类层次结构:

  • 具有虚方法 foo() 的基类 Object
  • 具有多重继承(虚拟和非虚拟)的任意层次结构；每个类都是 Object 的子类型；其中一些重写 foo()，一些不重写
  • 来自该层次结构的 X 类，不覆盖 foo()

在 C++ 中，如何确定在类 X 的对象上调用 foo() 时将执行哪个方法？

(我正在寻找算法，而不是任何特定情况。)

最佳答案

C++ 中没有像 Python 那样的 MRO。如果方法不明确，则为编译时错误。一个方法是否是虚拟的并不影响它，但虚拟继承会。

该算法在 C++ 标准 §[class.member.lookup] (10.2) 中进行了描述。基本上它会在父类(super class)图中找到最接近的明确实现。该算法的工作原理如下:

  1. 假设您想在 C 类中查找函数 f。

  2. 我们定义一个查找集 S(f, C) 是一对集 (Δ, Σ) 代表所有的可能性。 (§10.2/3)

    • 集合 Δ 称为声明集，它基本上是所有可能的f。

    • 集合Σ 称为子对象集，其中包含找到这些f 的类。 p>

  3. 让 S(f, C) 包含在 C 中直接定义(或使用-ed)的所有 f ，如果有 (§10.2/4):

    Δ = {f in C};
if (Δ != empty)
  Σ = {C};
else
  Σ = empty;
S(f, C) = (Δ, Σ);

  4. 如果S(f, C)为空(§10.2/5),

    • 计算 S(f, Bi) 其中 Bi 是C，对于所有 i。

    • 将每个S(f, Bi)一一合并为S(f, C)。

      if (S(f, C) == (empty, empty)) {
  B = base classes of C;
  for (Bi in B)
    S(f, C) = S(f, C) .Merge. S(f, Bi);
}

  5. 最后声明集作为名称解析的结果返回(§10.2/7)。

    return S(f, C).Δ;

  6. 两个查找集(Δ1、Σ1)和(Δ2, Σ2) 定义为(§10.2/6):

    • 如果 Σ1 中的每个类都是 Σ2 中至少一个类的基类，返回(Δ2，Σ2)。
      (反之亦然。)
    • 否则如果 Δ1 ≠ Δ2，返回(不明确， Σ1 ∪ Σ2).

    • 否则返回(Δ1, Σ1 ∪ Σ2)

      function Merge ( (Δ1, Σ1), (Δ2, Σ2) ) {

   function IsBaseOf(Σp, Σq) {
     for (B1 in Σp) {
       if (not any(B1 is base of C for (C in Σq)))
         return false;
     }
     return true;
   }

   if      (Σ1 .IsBaseOf. Σ2) return (Δ2, Σ2);
   else if (Σ2 .IsBaseOf. Σ1) return (Δ1, Σ1);
   else {
      Σ = Σ1 union Σ2;
      if (Δ1 != Δ2)
        Δ = ambiguous; 
      else
        Δ = Δ1;
      return (Δ, Σ);
   }
}

例如(§10.2/10),

struct V { int f(); };
struct W { int g(); };
struct B : W, virtual V { int f(); int g(); };
struct C : W, virtual V { };

struct D : B, C {
   void glorp () {
     f();
     g();
   }
};

我们计算

S(f, D) = S(f, B from D) .Merge. S(f, C from D)
        = ({B::f}, {B from D}) .Merge. S(f, W from C from D) .Merge. S(f, V)
        = ({B::f}, {B from D}) .Merge. empty .Merge. ({V::f}, {V})
        = ({B::f}, {B from D})   // fine, V is a base class of B.

和

S(g, D) = S(g, B from D) .Merge. S(g, C from D)
        = ({B::g}, {B from D}) .Merge. S(g, W from C from D) .Merge. S(g, V)
        = ({B::g}, {B from D}) .Merge. ({W::g}, {W from C from D}) .Merge. empty
        = (ambiguous, {B from D, W from C from D})  // the W from C is unrelated to B.

关于c++ - C++ 中的方法解析顺序，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/3310910/

amp43strongsubfromc++multiple-inheritancevirtual-inheritancemethod-resolution-order

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