c++:如何避免 static_cast？

Question

我有一个抽象基类和一个模板派生类。派生对象可以由派生对象的先前实例构造，比如说，一个整数。到目前为止，我们有

struct base {
  /* ...pure virtual functions here... */

  virtual ~base() = default;
  /* NO DATA */
};

template <class D>
struct derived : base {
  derived() = default;

  derived(int x, const derived& previous) {
    /* to construct I need access to previous.data_ */
  }

  /* ...overriden virtual functions here... */

  ~derived() = default;

  D data_;
};

请注意，派生类的构造函数需要访问 data_ previous的成员派生对象。现在我想创建一个函数来构造 derived<D> 类型的对象。通过将整数和 derived<D> 的先前实例作为输入, 并返回指向 base 的指针.问题是，自从用户将使用 base类指针，函数应该看起来像这样:

template <class D>
std::shared_ptr<base> getNext(int x, std::shared_ptr<base> current) {
  return std::make_shared<derived<D>>(x, *current); /* ERROR */
}

正如您可能已经猜到的那样，这会产生一个编译错误，表明没有来自 base 的已知转换至 derived<D> .我知道我可以使用的一件事是 static_cast<derived<D>&>(*current)因为底层对象的类型总是 derived<D> ，但理想情况下，我想尽可能避免任何强制转换。任何想法如何克服这个问题>？提前致谢!

Answer 1

您可以在基类中使用虚拟访问器函数来指示派生类的类型。然后，您可以安全地使用 static cast 来强制转换基类。

class Animal {
    virtual bool isDog() { return false; }
    virtual bool isCat() { return false; }
};

class Dog : public Animal {
    virtual bool isDog() { return true; }
};

class Cat : public Animal {
    virtual bool isCat() { return true; }
};

然后我可以像这样安全地转换基类:

Dog A;
Cat B;

Animal *unknown_animal = &A;

if (unknown_animal->isDog()) {
    Dog *dog = static_cast<Dog*>(unknown_animal);
}
else if (unknown_animal->isCat()) {
    Cat *cat = static_cast<Cat*>(unknown_animal);
}

如果您只需要知道派生类型，但不需要访问它，访问器函数也很有用。