c++ - 如何将 shared_ptr 从一个父类转换到另一个父类？

Question

我正在重新设计我的游戏引擎以使用smart-pointers。我有一个 Object 类，一切都继承自该类。我有一个可渲染的 GameObject，因此它继承自 IRenderable(一个定义纯虚拟渲染函数的类)并且不继承自 Object。我有一个 RenderSystem，它应该为场景中的所有 IRenderable 保存一个 shared_ptr。

我遇到的问题是如何将我的 GameObject shared_ptr 转换为 RenderSystem 的 IRenderable？

我尝试过的想法:

• RenderSystem 使用 GameObject 的 shared_ptr 但这不起作用，因为它很危险，因为并非所有游戏对象都是可渲染的。
• 让 IRenderable 从 Object 继承，这应该允许我从它继承。这意味着 IRenderable 不再是一个接口(interface)，因为 Object 包含其他功能。

这完全可以用原始指针实现，因此，我觉得有一些方法可以用智能指针实现相同的结果

例子:

// Object.h
class Object : public enable_shared_from_this<Object> { ... }
// GameObject.h
class GameObject : public Object { ... }
// MeshRenderer.h
class MeshRenderer : public GameObject, IRenderable { 
public:
    void initialize()
    {
         // Not able to cast Object to IRenderable
         RenderSystem::instance().addRenderable(getShared());

         // AND

         // Not able to cast Object to IRenderable

RenderSystem::instance().addRenderable(std::static_pointer_cast<IRenderable>(getShared()));
    }
}
// RenderSystem.h
class RenderSystem 
{
    std::list<std::shared_ptr<IRenderable>> m_renderables;
 public:
    void addRenderable(std::shared_ptr<IRenderable> ptr)
    {
       m_renderables.push_back(ptr);
    }
}

// main.cpp
...
auto meshRenderer = std::shared_ptr<MeshRenderer>();
...

Answer 1

你不能做 static_pointer_cast直接来自 shared_ptr<Object>至 shared_ptr<IRenderable>因为这些类型是不相关的。

但是您可以转换为派生类型，然后允许隐式转换为 shared_ptr<IRenderable> :

auto p = std::static_pointer_cast<MeshRenderer>(getShared());
std::shared_ptr<IRenderer> q = p;

这执行从第一个基类到派生类型的显式转换，然后是到第二个基类的隐式转换。这是静态允许的，因为已知派生类型与两个基相关，但不相关基之间的直接转换是不可能的。