Чистый виртуальный вызов функции

Question

Я явно не "грок" C ++.

В этом задании на программирование я зашел в тупик. Ошибка выполнения во время этой строки кода:

else if (grid[i][j]->getType() == WILDEBEEST) { ...

с сообщением «Ошибка выполнения - вызов чисто виртуальной функции».

Насколько я понимаю, эта ошибка возникает, если ссылка на функцию пытается вызвать (виртуальный) базовый класс, в то время как дочерний класс в настоящее время не создается. Однако я не вижу, где я совершил эту ошибку.

Соответствующий код:
Код профессора:

const int LION = 1; 
const int WILDEBEEST = 2;

//
// .
// .
// .
//

class Animal {
    friend class Savanna;   // Allow savanna to affect animal 
public: 
    Animal(); 
    Animal(Savanna *, int, int); 
    ~Animal(); 
    virtual void breed() = 0;    // Breeding implementation 
    virtual void move() = 0;     // Move the animal, with appropriate behavior 
    virtual int getType() = 0;   // Return if wildebeest or lion 
    virtual bool starve() = 0;   // Determine if animal starves 
protected: 
    int x,y;        // Position in the savanna, using the XY coordinate plane
    bool moved;     // Bool to indicate if moved this turn 
    int breedTicks; // Number of ticks since breeding 
    Savanna *savanna; 
};

//
// .
// .
// .
//

void Savanna::Display() 
{ 
 int i,j; 

 cout << endl << endl; 
 for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
 { 
  for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
  { 
   if (grid[i][j]==NULL){ 
    setrgb(0);
    cout << " "; 
   }
   else if (grid[i][j]->getType()==WILDEBEEST) // RUNTIME ERROR HERE
   {
     setrgb(7);
     cout << "W"; 
   }
   else {
        setrgb(3);
        cout << "L";
   }
  } 

     cout << endl; 
 } 
 setrgb(0);
} 

Мой код:

class Wildebeest: public Animal {

friend class Savanna;    // Allow the Savanna to affect the animal, as per spec
public: 
    Wildebeest(); 
    Wildebeest(Savanna *, int, int);    // accepts (pointer to a Savanna instance, X Position, Y Position)
    void breed();           // Perform breeding, and check breedTick 
    void move();            // move the animal.
    int getType();              // returns WILDEBEEST
    bool starve();                  // if starving, returns 0. (counterintuitive, I know.)
};

int Wildebeest::getType() {

    return WILDEBEEST;
}

Я прочитал Старые новости: что такое __purecall? и Описание ошибки времени выполнения R6025 в Visual C ++ , но я не до конца понимаю, почему в приведенном выше коде.

[править] Полный список main.c (да, все один файл ... часть требований назначения.)

// 
//  This program simulates a 2D world with predators and prey. 
//  The predators (lions) and prey (wildebeest) inherit from the 
//  Animal class that keeps track of basic information about each 
//  animal (time ticks since last bred, position on the savanna). 
// 
//  The 2D world is implemented as a separate class, Savanna, 
//  that contains a 2D array of pointers to type Animal. 
// 

// **************************************************************** 

#include <iostream> 
#include <string> 
#include <vector> 
#include <cstdlib> 
#include <time.h> 
#include "graphics.h"

using namespace std; 

int wrapTo20 (int value) {

    if (0 > value) {

        value = 19;
    } else if (20 == value) {

        value = 0;
    }

    return value;
}

const int SAVANNASIZE = 20; 
const int INITIALBEEST = 100; 
const int INITIALLIONS = 5; 
const int LION = 1; 
const int WILDEBEEST = 2; 
const int BEESTBREED = 3;
const int LIONBREED = 8; 
const int LIONSTARVE = 3; 

// Forward declaration of Animal classes so we can reference it 
// in the Savanna class 
class Animal; 
class Lion; 
class Wildebeest; 

// ========================================== 
// The Savana class stores data about the savanna by creating a 
// SAVANNASIZE by SAVANNASIZE array of type Animal. 
// NULL indicates an empty spot, otherwise a valid object 
// indicates an wildebeest or lion.  To determine which, 
// invoke the virtual function getType of Animal that should return 
// WILDEBEEST if the class is of type Wildebeest, and Lion otherwise. 
// ========================================== 

class Savanna 
{ 
friend class Animal;   // Allow Animal to access grid 
friend class Lion;   // Allow Animal to access grid 
friend class Wildebeest;   // Allow Animal to access grid 
public: 
 Savanna(); 
 ~Savanna(); 
 Animal* getAt(int, int); 
  void setAt(int, int, Animal *); 
 void Display(); 
 void SimulateOneStep(); 
private: 
 Animal* grid[SAVANNASIZE][SAVANNASIZE]; 
}; 


// ========================================== 
// Definition for the Animal base class. 
// Each animal has a reference back to 
// the Savanna object so it can move itself 
// about in the savanna. 
// ========================================== 
class Animal 
{ 
friend class Savanna;   // Allow savanna to affect animal 
public: 
 Animal(); 
 Animal(Savanna *, int, int); 
 ~Animal(); 
 virtual void breed() = 0; // Whether or not to breed 
 virtual void move() = 0; // Rules to move the animal 
 virtual int getType() = 0; // Return if wildebeest or lion 
 virtual bool starve() = 0; // Determine if animal starves 
protected: 
 int x,y;   // Position in the savanna 
 bool moved;   // Bool to indicate if moved this turn 
 int breedTicks;   // Number of ticks since breeding 
 Savanna *savanna; 
}; 

// ====================== 
// Savanna constructor, destructor 
// These classes initialize the array and 
// releases any classes created when destroyed. 
// ====================== 
Savanna::Savanna() 
{ 
 // Initialize savanna to empty spaces 
 int i,j; 
 for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
 { 
  for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
  { 
   grid[i][j]=NULL; 
  } 
 } 
} 

Savanna::~Savanna() 
{ 
 // Release any allocated memory 
 int i,j; 
 for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
 { 
  for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
  { 
   if (grid[i][j]!=NULL) delete (grid[i][j]); 
  } 
 } 
} 

// ====================== 
// getAt 
// Returns the entry stored in the grid array at x,y 
// ====================== 
Animal* Savanna::getAt(int x, int y) 
{ 
 if ((x>=0) && (x<SAVANNASIZE) && (y>=0) && (y<SAVANNASIZE)) 
  return grid[x][y]; 
 return NULL; 
} 

// ====================== 
// setAt 
// Sets the entry at x,y to the 
// value passed in.  Assumes that 
// someone else is keeping track of 
// references in case we overwrite something 
// that is not NULL (so we don't have a memory leak) 
// ====================== 
void Savanna::setAt(int x, int y, Animal *anim) 
{ 
 if ((x>=0) && (x<SAVANNASIZE) && (y>=0) && (y<SAVANNASIZE)) 
 { 
  grid[x][y] = anim; 
 } 
} 

// ====================== 
// Display 
// Displays the savanna in ASCII.  Uses W for wildebeest, L for lion. 
// ====================== 
void Savanna::Display() 
{ 
 int i,j; 

 cout << endl << endl; 
 for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
 { 
  for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
  { 
   if (grid[i][j]==NULL){ 
    setrgb(0);
    cout << " "; 
   }
   else if (grid[i][j]->getType()==WILDEBEEST) 
   {
     setrgb(7);
     cout << "W"; 
   }
   else {
        setrgb(3);
        cout << "L";
   }
  } 

     cout << endl; 
 } 
 setrgb(0);
} 

// ====================== 
// SimulateOneStep 
// This is the main routine that simulates one turn in the savanna. 
// First, a flag for each animal is used to indicate if it has moved. 
// This is because we iterate through the grid starting from the top 
// looking for an animal to move . If one moves down, we don't want 
// to move it again when we reach it. 
// First move lions, then wildebeest, and if they are still alive then 
// we breed them. 
// ====================== 
void Savanna::SimulateOneStep() 
{ 
 int i,j; 
 // First reset all animals to not moved 
 for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
  for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
  { 
   if (grid[i][j]!=NULL) grid[i][j]->moved = false; 
  } 
 // Loop through cells in order and move if it's a Lion 
 for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
  for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
  { 
   if ((grid[i][j]!=NULL) && (grid[i][j]->getType()==LION)) 
   { 
   if (grid[i][j]->moved == false) 
   { 
    grid[i][j]->moved = true; // Mark as moved 
    grid[i][j]->move(); 
   } 
   } 
  } 
 // Loop through cells in order and move if it's an Wildebeest 
 for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
  for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
  { 
   if ((grid[i][j]!=NULL) && (grid[i][j]->getType()==WILDEBEEST)) 
   { 
    if (grid[i][j]->moved == false) 
    { 
     grid[i][j]->moved = true; // Mark as moved 
     grid[i][j]->move(); 
    } 
   } 
  } 
 // Loop through cells in order and check if we should breed 
 for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
  for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
  { 
        // Kill off any lions that haven't eaten recently 
   if ((grid[i][j]!=NULL) && 
       (grid[i][j]->getType()==LION)) 
   { 
    if (grid[i][j]->starve()) 
    { 
     delete (grid[i][j]); 
     grid[i][j] = NULL; 
    } 
   } 
  } 
 // Loop through cells in order and check if we should breed 
 for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
  for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
  { 
   // Only breed animals that have moved, since 
   // breeding places new animals on the map we 
   // don't want to try and breed those 
   if ((grid[i][j]!=NULL) && (grid[i][j]->moved==true)) 
   { 
    grid[i][j]->breed(); 
   } 
  } 
} 

// ====================== 
// Animal Constructor 
// Sets a reference back to the Savanna object. 
// ====================== 
Animal::Animal() 
{ 
 savanna = NULL; 
 moved = false; 
 breedTicks = 0; 
 x=0; 
 y=0; 
} 

Animal::Animal(Savanna *savana, int x, int y) 
{ 
 this->savanna = savana; 
 moved = false; 
 breedTicks = 0; 
 this->x=x; 
 this->y=y; 
 savanna->setAt(x,y,this); 
} 

// ====================== 
// Animal destructor 
// No need to delete the savanna reference, 
// it will be destroyed elsewhere. 
// ====================== 
Animal::~Animal() 
{ } 

// Start with the Wildebeest class and its required declarations 
class Wildebeest: public Animal {

    friend class Savanna;   // Allow savanna to affect animal 
public: 
    Wildebeest(); 
    Wildebeest(Savanna *, int, int); 
 void breed();          // Whether or not to breed 
 void move();           // Rules to move the animal 
 int getType();         // Return if wildebeest or lion 
 bool starve(); 
};

bool Wildebeest::starve() {

    return 1;
}


// ====================== 
// Wildebeest constructors 
// ====================== 

Wildebeest::Wildebeest() {

}

Wildebeest::Wildebeest(Savanna * sav, int x, int y) : Animal(sav, x, y) {

}

// ====================== 
// Wldebeest Move 
// Look for an empty cell up, right, left, or down and 
// try to move there. 
// ====================== 

void Wildebeest::move() {

    int loc1, loc2, loc3, loc4;
    int x1, x2, x3, x4;
    int y1, y2, y3, y4;

    x1 = wrapTo20(x);
    y1 = wrapTo20(y + 1);

    x2 = wrapTo20(x + 1);
    y2 = wrapTo20(y);

    x3 = wrapTo20(x);
    y3 = wrapTo20(y - 1);

    x4 = wrapTo20(x - 1);
    y4 = wrapTo20(y);

    loc1 = savanna->getAt(x1, y1)->getType();
    loc2 = (int)savanna->getAt(x2, y2)->getType();
    loc3 = savanna->getAt(x3, y3)->getType();
    loc4 = savanna->getAt(x4, y4)->getType();

    while (!moved) {
        int x = 1 + (rand() % 4);
        switch (x) {

            case 1:
                if (!loc1) savanna->setAt(x1, y1, this);
                break;

            case 2:
                if (!loc2) savanna->setAt(x2, y2, this);
                break;

            case 3:
                if (!loc3) savanna->setAt(x3, y3, this);
                break;

            case 4:
                if (!loc4) savanna->setAt(x4, y4, this);
                break;

            default:
                break;
        }
    }
}



// ====================== 
// Wildebeest getType 
// This virtual function is used so we can determine 
// what type of animal we are dealing with. 
// ====================== 
int Wildebeest::getType() {

    return WILDEBEEST;
}

// ====================== 
// Wildebeest breed 
// Increment the tick count for breeding. 
// If it equals our threshold, then clone this wildebeest either 
// above, right, left, or below the current one. 
// ====================== 

void Wildebeest::breed() {
    breedTicks++;

    if (2 == breedTicks) {
        breedTicks = 0;
    }

}

// ***************************************************** 
// Now define Lion Class and its required declarations
// ***************************************************** 

class Lion: public Animal {

    friend class Savanna;   // Allow savanna to affect animal 
public: 
    Lion(); 
    Lion(Savanna *, int, int); 
 void breed();          // Whether or not to breed 
 void move();           // Rules to move the animal 
 int getType();         // Return if wildebeest or lion 
 bool starve(); 
};


// ====================== 
// Lion constructors 
// ====================== 

Lion::Lion() {

}

Lion::Lion(Savanna * sav, int x, int y) : Animal(sav, x, y) {

}


// ====================== 
// Lion move 
// Look up, down, left or right for a lion.  If one is found, move there 
// and eat it, resetting the starveTicks counter. 
// ====================== 

void Lion::move() {

    int loc1, loc2, loc3, loc4;
    int x1, x2, x3, x4;
    int y1, y2, y3, y4;

    x1 = wrapTo20(x);
    y1 = wrapTo20(y + 1);

    x2 = wrapTo20(x + 1);
    y2 = wrapTo20(y);

    x3 = wrapTo20(x);
    y3 = wrapTo20(y - 1);

    x4 = wrapTo20(x - 1);
    y4 = wrapTo20(y);

    loc1 = savanna->getAt(x1, y1)->getType();
    loc2 = (int)savanna->getAt(x2, y2)->getType();
    loc3 = savanna->getAt(x3, y3)->getType();
    loc4 = savanna->getAt(x4, y4)->getType();

    while (!moved) {
        int x = 1 + (rand() % 4);
        switch (x) {

            case 1:
                if (!loc1) savanna->setAt(x1, y1, this);
                break;

            case 2:
                if (!loc2) savanna->setAt(x2, y2, this);
                break;

            case 3:
                if (!loc3) savanna->setAt(x3, y3, this);
                break;

            case 4:
                if (!loc4) savanna->setAt(x4, y4, this);
                break;

            default:
                break;
        }
    }
}

// ====================== 
// Lion getType 
// This virtual function is used so we can determine 
// what type of animal we are dealing with. 
// ====================== 

int Lion::getType() {

    return LION;
}

// ====================== 
// Lion breed 
// Creates a new lion adjacent to the current cell 
// if the breedTicks meets the threshold. 
// ====================== 

void Lion::breed() {

    breedTicks++;

    if (2 == breedTicks) {
        breedTicks = 0;
    }

}


// ====================== 
// Lion starve 
// Returns true or false if a lion should die off 
// because it hasn't eaten enough food. 
// ====================== 


bool Lion::starve() {

    return 1;
}


// ====================== 
//     main function 
// ====================== 
int main() 
{ 
  string s; 
  srand((int)time(NULL));  // Seed random number generator 
  Savanna w; 
  int initialWildebeest=0;
  int initialLions=0;

  // enter initial number of wildebeest
  int beestcount = 0; 
  while(initialWildebeest <= 0 || initialWildebeest > INITIALBEEST){
    cout << "Enter number of initial Wildebeest (greater than 0 and less than " << INITIALBEEST << ") : ";
    cin >> initialWildebeest;
  }
  // Randomly create wildebeests and place them in a randomly choosen empty spot in savanna 


    int i;
    bool placed = 0;

    for ( i = 0; i < initialWildebeest; i++) {
        while (!placed) {
            int x = 1 + (rand() % 20);
            int y = 1 + (rand() % 20);

            if (!(w.getAt(x, y))){
                Wildebeest fred(&w, x, y);
                placed = 1;
            }
        }
        placed = 0;
    }


  // Enter initial number of lions 
  int lioncount = 0; 
  while(initialLions <= 0 || initialLions > INITIALLIONS){
    cout << "Enter number of initial Lions (greater than 0 and less than " << INITIALLIONS << ") : ";
    cin >> initialLions;
  }
  // Randomly create lions and place them in a randomly choosen empty spot in savanna

  placed = 0;

  for ( i = 0; i < initialLions; i++) {
        while (!placed) {
            int x = 1 + (rand() % 20);
            int y = 1 + (rand() % 20);

            if (!(w.getAt(x, y))){
                Lion ronald(&w, x, y);
                placed = 1;
            }
        }
        placed = 0;
    }

  // Run simulation forever, until user cancels 
  int count=0;
  while (true) 
  { 
  gotoxy(0,0);
  w.Display(); 
  w.SimulateOneStep();
  Sleep(500); 
  count++;
  if(count == 20){
   count=0;
   cout << endl << "Press enter for next step, ctrl-c to quit" << endl; 
   getline(cin,s);
   clearline(23); 

   }
  } 
  return 0; 
} 

Answer 1

Каково определение grid и как вы его заполняете? Бьюсь об заклад, вы делаете это из конструктора животных. В настоящее время это динамический тип Animal, а не тип объекта, который в итоге создается.

Animal::Animal()
{
    grid[i][j] = this; // the type of this is Animal
}

Пока объект полностью не сконструирован, вы не можете динамически использовать указатель this, включая вызов виртуальных функций или использование таблицы виртуальных функций.

Если быть более точным, вам нужно отложить указатель this, то есть сохранить его в массиве grid, до тех пор, пока объект не будет полностью построен.

Здесь, в конструкторе Animal:

Animal::Animal(Savanna *savana, int x, int y) 
{ 
 this->savanna = savana; 
 moved = false; 
 breedTicks = 0; 
 this->x=x; 
 this->y=y; 
 savanna->setAt(x,y,this); 
}

Обратите внимание, что вы звоните Savanna::setAt с параметром this. На данный момент динамический тип this - это животное, а не антилопа гну или что-то другое. setAt делает это:

void Savanna::setAt(int x, int y, Animal *anim) 
{ 
 if ((x>=0) && (x<SAVANNASIZE) && (y>=0) && (y<SAVANNASIZE)) 
 { 
  grid[x][y] = anim; 
 } 
}

Значение anim - это указатель this из конструктора Animal.

Обратите внимание еще на несколько вещей. Когда вы строите список антилоп гну, вы вызываете висячий указатель:

for ( i = 0; i < initialWildebeest; i++) {
    while (!placed) {
            int x = 1 + (rand() % 20);
            int y = 1 + (rand() % 20);

            if (!(w.getAt(x, y))){
****                       Wildebeest fred(&w, x, y);
                    placed = 1;
            }
    }
    placed = 0;
}

WildeBeest с именем fred выйдет из области видимости на следующей строке и будет уничтожен. Вам нужно выделить его динамически через new:

for ( i = 0; i < initialWildebeest; i++) {
    while (!placed) {
            int x = 1 + (rand() % 20);
            int y = 1 + (rand() % 20);

            if (!(w.getAt(x, y))){
                    Wildebeest *fred = new Wildebeest(&w, x, y);
                    placed = 1;
            }
    }
    placed = 0;
}

В разрушителе Саванны есть соответствующий вызов для удаления, чтобы мы не пропустили память:

Savanna::~Savanna() 
{ 
 // Release any allocated memory 
 int i,j; 
 for (i=0; i<SAVANNASIZE; i++) 
 { 
  for (j=0; j<SAVANNASIZE; j++) 
  { 
****       if (grid[i][j]!=NULL) delete (grid[i][j]); 
  } 
 } 
}

У вас точно такая же проблема и с экземплярами Lion.

Answer 2

Одна из ваших проблем - эти строки ...

   if (!(w.getAt(x, y))){
      Wildebeest fred(&w, x, y);
      placed = 1;
   }

... создать антилопу гну в стеке, и в конструкторе адрес этого обитающего в стеке антилопы гну помещается в сетку w, а затем антилопа выходит из области видимости.

Ваши гну и львы должны жить в куче ...

if (! (W.getAt (x, y))) {

  // hey maintenance programmer, this looks like I'm leaking the Wildebeest,
  // but chillax, the Savannah is going to delete them 

  Wildebeest *fred = new Wildebeest(&w, x, y);
  placed = 1;

}

... и вам нужен комментарий, потому что то, что вы делаете, далеко, далеко от идиоматического C ++.

Answer 3

Ну, я не вижу код, который инициализирует массив сетки. Возможно, сетка была создана в стеке или в куче, и поэтому заполнена неинициализированными значениями. Неинициализированные значения могут быть чем угодно, но они, вероятно, не равны NULL и, безусловно, не являются допустимыми указателями.

Answer 4

Я думаю, что ваша проблема не в вызове чисто виртуальной функции (компилятор никогда не допустит этого, так что это действительно не вызывает ошибку времени выполнения), а в том, что вы вызываете функцию в недопустимой области памяти, которая поэтому имеет недопустимый виртуальный стол.

Я также готов поспорить, что это может иметь какое-то отношение к тому, как вы строите своих зверей, как автоматические переменные, а не как их динамическое распределение. Как только вы выйдете из этого ifs, эта память будет переработана.

Answer 5

Чистое виртуальное сообщение об ошибке означает, что вызываемая функция не имеет реализации; он эффективно вызывает нулевой указатель типа указатель на метод. (Вот почему синтаксис =0;.) Итак, что бы ни происходило, в сообщении об ошибке говорится, что там нет указаний на гну.

Я бы реал хотел бы добавить небольшой код, чтобы проверить, есть ли там НИЧЕГО У вас есть проверка на ноль, поэтому вопрос в том, что есть там?

Почти наверняка, массив неправильно инициализируется.

Answer 6

Не обязательно причина вашей проблемы (я не читал ваш код слишком глубоко), но вы не используете виртуальные деструкторы, которыми вы должны быть.