如何在基类中使用虚函数？

Question

考虑以下两种结构：

struct Potential{
    virtual double energy(int full_system, int particle_id)=0;

    double energy(int full_system){
        int n_particles=100;
        double E=0.0;
        for (int particle_id=0; particle_id<n_particles; particle_id++){
            E+=energy(full_system, particle_id);
        }
        return E;
    }
};


struct MorsePotential: Potential{
    //constructor
    MorsePotential (){}

    //implementing the virtual function
    double energy(int full_system, int particle_id){
        return 10.0;
    }
};

第一个，

Potential

有两个功能，都叫

energy

。第一个是虚拟的，应该在所有子结构中实现。第二个应该由所有孩子继承。请注意，第二个调用父级中的第一个。

MorsePotential

是

Potential

的子级，并实现其父级的虚拟

energy

函数。但是，当使用

MorsePotential

时，我收到编译错误。代码如下：

MorsePotential mpotential;
std::cout<<mpotential.energy(0,0)<<std::endl; //works
std::cout<<mpotential.energy(0)<<std::endl; //gives compiler error

给出错误：

inherit.cc: In function ‘int main()’:
inherit.cc:35:32: error: no matching function for call to ‘MorsePotential::energy(int)’
   35 |  std::cout<<mpotential.energy(0)<<std::endl;
      |                                ^
inherit.cc:25:9: note: candidate: ‘virtual double MorsePotential::energy(int, int)’
   25 |  double energy(int full_system, int particle_id){
      |         ^~~~~~
inherit.cc:25:9: note:   candidate expects 2 arguments, 1 provided

我很困惑，因为第一行编译了，我可以调用

mpotential.energy(0,0)

，即虚函数的实现。然而，子级无法找到

mpotential.energy(0)

，即在其父类中实现的函数。

我想知道是什么原因导致这个错误？一开始我以为父类中可能不允许调用虚函数，但是定义

MorsePotential mpotential;

编译所以好像可以实例化子类。

Answer 1

这就是名称查找的工作原理。名称查找不考虑参数。它只查找被调用函数的名称。您调用

energy

，找到

MorsePotential::energy

，在考虑基类范围之前停止名称查找。

您可以通过 using 声明将名称从基类拉到派生类范围：

struct MorsePotential: Potential{

    using Potential::energy;   // <-------

    //implementing the virtual function
    double energy(int full_system, int particle_id){
        return 10.0;
    }
}; 

（您不应实现与编译器生成的构造函数具有相同功能的构造函数。）

请注意，如果您通过引用使用实际的多态性，则不会出现问题：

 void foo(Potential& p) {
      p.energy(42);    // OK, also with your code
 }