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C++多态对象在容器中的使用技巧

P粉602998670

发布： 2025-09-06 09:33:02

原创

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c++多态对象在容器中的使用技巧

在C++中使用多态对象时，直接将派生类对象存入容器（如

std::vector

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）常常会导致对象切片（slicing）问题，从而失去多态行为。正确管理多态对象的关键在于使用指针或智能指针来避免值拷贝。以下是几种实用技巧，帮助你在容器中安全高效地使用多态对象。

避免对象切片：使用指针代替值

当基类对象被复制到容器中时，派生类的额外部分会被“切掉”，只保留基类部分。这会破坏多态性。

例如：

class Animal {
public:
    virtual void speak() { std::cout << "Animal sound\n"; }
    virtual ~Animal() = default;
};

class Dog : public Animal {
public:
    void speak() override { std::cout << "Woof!\n"; }
};

std::vector<Animal> animals;
animals.push_back(Dog()); // 对象被切片，调用speak()仍为Animal版本

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解决方法是存储指针：

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使用
```
std::vector<Animal*>
```
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，但需手动管理内存，容易出错
更推荐使用
```
std::vector<std::unique_ptr<Animal>>
```
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，自动释放资源

推荐方案：智能指针管理生命周期

使用

std::unique_ptr

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既能保留多态性，又能自动管理内存：

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std::vector<std::unique_ptr<Animal>> animals;
animals.push_back(std::make_unique());
animals.push_back(std::make_unique());

for (auto& animal : animals) {
    animal->speak(); // 正确调用派生类方法
}

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特点：

每个对象独占所有权，防止重复释放
移动语义支持容器操作（如
```
push_back
```
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、
```
sort
```
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）
异常安全：构造失败时自动清理

共享所有权场景使用 shared_ptr

如果多个容器或组件需要共享同一对象，使用

std::shared_ptr

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：

std::vector<std::shared_ptr<Animal>> zoo;
auto dog = std::make_shared<Dog>();
zoo.push_back(dog);
// 其他地方也可持有 dog

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注意引用计数开销，仅在真正需要共享时使用。

遍历与接口调用建议

遍历时优先使用范围for循环和引用：

对
```
unique_ptr
```
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容器，用
```
auto&
```
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避免转移所有权
调用虚函数时，通过指针或引用触发动态绑定

示例：

for (const auto& animal : animals) {
    animal->speak(); // 调用实际类型的实现
}

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基本上就这些。关键点是避免值存储、善用智能指针、确保虚析构函数存在。这样既能发挥多态优势，又保证资源安全。

以上就是C++多态对象在容器中的使用技巧的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

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