c++ - 在没有 dynamic_cast 的情况下确定大层次结构中基指针的真实类型

Question

假设我有一个抽象基 State 类和至少两个派生类 AnimalState 和 PlantState(也是抽象的)。此外，我还有许多来自 AnimalState 和 PlantState 的派生类。

class State{} // abstract
class AnimalState: public State{} // abstract
class PlantState: public State{} // abstract
//maybe few more of such classes here

class AnimalStateSpecific1: public AnimalState{}
class AnimalStateSpecific2: public AnimalState{}
... //many of them
class PlantStateSpecific1: public PlantState{}
class PlantStateSpecific2: public PlantState{}
... //many of them

现在假设我在某种对基本 State 指针进行操作的方法中使用它们。随着时间的推移，这些指针将替换为指向 State 层次结构中不同类的其他指针。它按照某种规则发生，特别是在预定义的状态图中。

现在进入问题部分。为了确定下一个状态，我需要知道前一个状态。但是由于我只有基本的 State 指针，如果不对层次结构中的每个派生类执行 dynamic_cast ，我就无法有效地判断我拥有的状态类型。我可以有一些 enum，其中包含我拥有的各种状态，但我不太喜欢那样，因为我不想混合来自两个层次结构分支的信息，因为它确实不同。此外，我不喜欢层次结构中每个分支的不同 enums，例如 AnimalStateEnum、PlantStateEnum 等。

这个问题的最佳解决方案是什么？也许我的设计从一开始就不好？我想让它尽可能通用，并且尽可能只使用基类对象。

Answer 1

Now to the question part. In order to determine the next state, I need to know the previous one.

基于我们拥有的有限信息的最简单解决方案 - 对象，它知道自己的状态创建下一个状态对象:

class State{
public:
    ...
    virtual std::unique_ptr<State> transform( some data ) = 0;
};

然后你在每个派生自 State 的类中实现它，它可以改变它的状态并知道它可以移动到哪里。你需要传递什么数据不是一个简单的问题 - 它取决于你的任务并且可能有多种选择，但你需要定义一些可以被所有派生类使用的东西，因为签名在基类上定义并在所有派生类上共享派生的。

What is the best solution for this problem? Maybe my design is not good from the start?

这个问题不是微不足道的，只有对你的任务有相当深入的了解才能回答。如果您不确定 - 实现原型(prototype)并检查解决方案是否适合您的问题。不幸的是，学习如何创建一个好的设计的唯一方法是你自己的经验(当然除了微不足道的情况)。