C++ 基类指针和子类指针相互赋值的实现方法

在C++编程中，基类指针和子类指针之间的相互赋值是一个常见的操作，涉及到多态性（Polymorphism）的概念。多态性允许我们通过基类指针调用子类重写的成员函数，从而实现不同类型的对象共享相同的接口。下面是关于基类指针和子类指针赋值的一些详细解释： 1. **子类指针赋值给基类指针：** 当我们将子类指针赋值给基类指针时，这个过程称为向上转型（Upcasting）。由于子类继承了基类的所有成员（包括非私有成员），所以子类对象可以被视为基类对象。这种转换是安全的，不需要任何强制类型转换，因为C++编译器会自动进行这种隐式转换。例如，在给出的代码中，`animal* pAn = pfh;` 就是一个向上转型的例子。 2. **基类指针赋值给子类指针：** 相反，当我们要将基类指针赋值给子类指针时，这个过程称为向下转型（Downcasting）。由于基类对象并不一定是子类对象，因此C++编译器不会自动进行这种转换，因为它可能导致类型不匹配的错误。为了安全地进行向下转型，我们需要显式地使用类型转换关键字，如 `dynamic_cast`、`static_cast` 或 `reinterpret_cast`。例如，如果要将 `animal* an1` 转换为 `fish*` 类型，我们需要使用 `fh1 = dynamic_cast<fish*>(an1);` 但这在给定的代码中会导致编译错误，因为 `an1` 指向的是一个 `animal` 对象，而不是 `fish` 对象。 在C++中，多态性主要是通过虚函数（Virtual Function）来实现的。当基类有一个虚函数，所有子类继承这个虚函数时，可以通过基类指针调用子类的重写版本。但是，上述代码中的 `breathe()` 函数并没有声明为虚函数，这意味着在没有多态性的情况下，即使通过基类指针调用，也会执行基类的实现。 要实现多态性，我们需要在基类中声明 `breathe()` 为虚函数，如下所示： ```cpp class animal { public: virtual void breathe() { cout << "animal breathe" << endl; } }; class fish : public animal { public: void breathe() override { cout << "fish bubble" << endl; } }; ``` 这样一来，当通过基类指针 `pAn` 调用 `breathe()` 时，如果该指针实际上指向的是一个 `fish` 对象，那么就会调用 `fish` 的 `breathe()` 实现。 总结一下，C++ 中基类指针和子类指针的赋值关系： - 向上转型（子类指针赋给基类指针）是隐式安全的，不需要强制类型转换。 - 向下转型（基类指针赋给子类指针）需要显式转换，并且需要注意类型安全，防止类型不匹配导致的错误。在没有虚函数的情况下，多态性无法体现，可能会调用到错误的函数实现。