c++ - 如何从纯虚基类函数访问派生成员？

Question

我想要一个 Collider 接口(interface)类，其中将有一个重载的 -> 运算符以直接访问 BoxCollider 派生类。我想通过界面访问 box collider 的成员，并在运行时更改 collider 的类型。所以我想到了使用模板:

template<typename T>
class ColliderV2 {
public:
    virtual T* operator ->() = 0;
};

class BoxColliderV2 : public ColliderV2<BoxColliderV2> {
public:
    float width;
    float height;

    BoxColliderV2* operator ->() {
        return this;
    }


};
int main()
{
    ColliderV2<BoxColliderV2>* col = new BoxColliderV2;
    (*col)->width = 1; 

}

这行得通。但是据我所知，templates 会在编译时生成一个全新的 Collider 类，用 Box Collider 填充 T，对吗？这就是它起作用的原因。但后来它阻止我改变对撞机类型。我还想过用 Collider* operator->() ; 创建一个虚拟 Collider 类派生类中的重载 BoxCollider* operator->() ;

但如果我尝试过:

Collider<BoxCollider>* col = new BoxCollider;
(*col)->width = 1; // won't work

不起作用，因为 Collider 不是 BoxCollider。而且我不想 dynamic_cast 我可能拥有的每一种可能的对撞机类型。那么，在这里可以做什么？

Answer 1

正如您已经发现的那样，这是行不通的。模板和运行时行为是一种矛盾的机制。您不能创建一个公共(public)基类并让它像一个通用指针一样让您访问其派生类型的成员。

接口(interface)指定了您可以根据其进行编码的契约。您不是针对特定实现而是针对接口(interface)进行编码，因此接口(interface)必须提供您想要访问的所有成员。在您的情况下，这将导致 width 和 height 成为 ColliderV2 而不是 BoxColliderV2 的一部分。但是，这会破坏您试图模仿的逻辑。

您可以采用以下几种方法:

1. 要么让你的对撞机类型变体，比如

   using ColliderType = std::variant<BoxColliderV2, MyOtherCollider, ...>;
   

   并在访问成员时检查实际类型

   ColliderType myCollider = /* generate */;
   
   if (auto boxCollider = std::get_if<BoxColliderV2>(&myCollider); boxCollider)
       boxCollider->width = 0;
   

2. 或者，保留您拥有的基类，删除 operator-> 和模板并对其进行动态转换:

   ColliderV2* col = new BoxColliderV2;
   if (auto boxCollider = dynamic_cast<BoxColliderV2*>(col); boxCollider)
       boxCollider->width = 0;
   

3. 您还可以将诸如 width 或 height 之类的详细信息隐藏在作为界面一部分的更通用的函数后面。例如:

   class ColliderV2 {
   public:
       virtual void setBounds(float width, float height) = 0;
   };
   
   class BoxColliderV2 : public ColliderV2 {
   public:
       void setBounds(float width, float height) override {
           this->width = width;
           this->height = height;
       }
   
   private:
       float width;
       float height;
   };
   
   int main()
   {
       ColliderV2* col = new BoxColliderV2;
       col->setBounds(1, 1); 
   }