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Tenho uma classe/estrutura pai e uma classe/estrutura filha em C++. A classe pai define um método, e a classe filha sobrecarrega esse método.

Exemplo trivial:

struct Pai {
    
    void imprimir() {
        std::cout << "Classe pai" << "\n";
    }
    
};

struct Filha : Pai {

    void imprimir() {
        std::cout << "Classe filha" << "\n";
    }

};

Quero declarar uma variável do tipo Pai, essa variável pode ser inicializada com uma instãncia de Pai, ou de qualquer outra classe que herda a mesma:

Pai obj = Filha{};

Meu problema ocorre ao invocar o método dessa instancia. Em linguagens como Java ou C#, é de se esperar que o método invocado seja o pertencente a instancia da classe armazenada na variável "obj", ou seja, deveria imprimir "Classe filha".

Mas em C++ o que ocorre é que o programa invoca o método da mesma classe que a variável é declarada, invoca o método da classe Pai, imprimindo "Classe pai".

Há algo que eu possa fazer para que ao invocar o método "imprimir", seja invocado o método declarado na classe filha?

Aqui tem o código rodando para melhor visualização.

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2 Respostas 2

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Há algo que eu possa fazer para que ao invocar o método "imprimir", seja invocado o método declarado na classe filha?

Pai obj = Filha{};

Sim, mas é complicado. Quando vc cria um objeto Filho e guarda ele em uma variável Pai, toda informação inerente de Filho é perdida. Às vezes, quando isso é desejável, pode-se usar classes abstratas ou funções virtuais em Pai, selecionando pontos de sobrecarga, para que então Pai seja composto por membros de Filho:

struct Pai {
    virtual void imprimir()=0;
};

struct Filha : Pai {
    void imprimir() override {
        std::cout << "Classe filha" << "\n";
    }
};

//...

Pai* obj = new Filha{};
obj->imprimir();

Essa técnica é conhecida como type erasure e é parte fundamental de alguns componentes da STL, como std::function. Funções virtuais vem com uma penalidade de performance considerável e não são sempre a melhor solução para toda situação, por isso que essa funcionalidade não ocorre automaticamente como em línguas puramente orientadas a objetos (Java, C#, etc).

Através de templates é possível que Pai tenha informações sobre Filho sem recorrer a funções virtuais com uma técnica chamada CRTP (Curiously Recurring Template Pattern).

template <typename TipoFilho>
struct PaiCRTP {
    void imprimir() {
        auto filho = static_cast<TipoFilho*>(this);
        filho->imp();
    }
};
struct FilhaCRTP : PaiCRTP<FilhaCRTP> {
    void imp() {
        std::cout << "Classe filha" << "\n";
    }
};
template <typename TipoFilho>
void imprime(PaiCRTP<TipoFilho>& pai) {
    pai.imprimir();
}

int main()
{
    FilhaCRTP filha;
    imprime(filha);
}

Nessa implementação, Pai tem a informação sobre Filho e pode invocar métodos de Filho. Filho herda Pai usando Filho como template. A função imprime é necessária para que exista um template genérico para todas combinações de Pai e Filho.

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Você está tentando fazer herança em um tipo por valor, isso não acontece como espera. Para fazer polimorfismo em tipo por valor precisa usar um mecanismo de template ou algo mais complexo, mas nem tente sem dominar muito todos aspectos da programação em C++, como a memória se comporta nessas situações. Quase sempre esse tipo de polimorfismo é um erro, e só parece ser certo em um exemplo tão artificial onde os nomes dos tipos nem possuem significado.

Programar orientado a objeto é dar significado para as coisas, quando não se dá nomes, não tem significado e não se usa OOP do jeito certo, nunca.

Então para fazer igual Java ou C# precisa fazer isso com um objeto por referência, porque é assim que essas linguagens fazem.

E precisa dizer que o método é virtual porque sem isso ele o polimorfismo não é ativado, igual ao C# (não é igual ao Java porque ele é ativado sempre, o que é um erro da linguagem).

Então teria que fazer algo assim:

#include <iostream>
using namespace std;

struct Pai {
    virtual void imprimir() {
        cout << "Classe pai\n";
    }
};

struct Filha : Pai {
    void imprimir() override {
        cout << "Classe filha\n";
    }
};

int main() {
    Pai *obj = new Filha{};
    obj->imprimir();
    delete obj;
}

Veja funcionando no ideone. E no repl.it. Também coloquei no GitHub para referência futura.

Mas não estou recomendando criar algo real dessa forma, estou apenas demonstrando como o mecanismo funcionaria se ele fosse o adequado. Nem é a melhor forma de escrever esse código.

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  • Eu estou particularmente preocupado com o método destrutor, é possível declarar esse "override" no destrutor da classe Filha também?
    – Bruno
    2/08/2020 às 18:32
  • Isso é outra questão, mas pode sim, e em muitos casos deve se ele é necessário. Só tenho medo de um destrutor em um tipo por valor.
    – Maniero
    2/08/2020 às 18:35
  • Bom, "smart pointers" implementam destrutores apesar de serem um tipo por valor, não? O exemplo que eu dei foi utilizado apenas para não poluir a pergunta.
    – Bruno
    2/08/2020 às 18:38
  • Por isso que eu tenho medo e não que seja proibido. É muito raro ser útil, quase sempre será uma invenção sem a pessoa entender porque está fazendo aquilo. Os smart pointer, não devem ser herdados. O problema da programação é que tudo pode ser composto, o que é lindo sozinho não funciona com outras coisas. Junte polimorfismo em destrutor em tipo que deveria ser por valor mas o objeto foi criado com referência para funcionar...
    – Maniero
    2/08/2020 às 18:45

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