c++ - 接受子引用作为参数的父函数(或三个相互依赖的类的冒险)

Question

如果已经问过这个问题，我感到很抱歉，但是我已经找了几个小时，而且我只能找到类似但并非完全相同的问题的答案，而在我看来，这些问题都不起作用。我是一个新手程序员，所以我的代码很可能由于缺乏价值的设计或非常简单，愚蠢的错误而无法正常工作。我有一个替代设计，但是我想知道该设计实际上是不可能的，还是我只是错误地实现了它。

因此，这就是我想要做的事情：我正在编写2D碰撞检测代码，该代码需要同时适用于多边形和圆形。多边形必须能够检测到圆和其他多边形上的碰撞，而圆需要能够检测到多边形和其他圆上的碰撞。我认为能够将所有可碰撞对象（多边形和圆）放入一个称为“ Collidables”的std :: vector中，而不是为每个类都使用单独的矢量，将是一件好事。因此，我创建了抽象的Shape类，该类是Circle和Polygon的父级，并且具有虚拟碰撞检测功能。 Collidables向量将是形状指针的序列。这些类如下所示：

//in shape.h:
#ifndef __SHAPE_H_INCLUDED__
#define __SHAPE_H_INCLUDED__
class Polygon;
class Circle;

class Shape {
//number of functions and variables irrelevant to the issue
//relevant functions, note that Vector with capital 'V' is not std::vector but a class I wrote myself:
    virtual Vector* detectCollision(const Shape& Collidable) const = 0;
    virtual Vector* detectCollision(const Polygon& Collidable) const = 0;
    virtual Vector* detectCollision(const Circle& Collidable) const = 0;
};
#endif


//in polygon.h
#ifndef __POLYGON_H_INCLUDED__
#define __POLYGON_H_INCLUDED__
#include "shape.h"
//edit: deleted #include "circle.h", this is now included in polygon.cpp
//edit: deleted redundant Circle forward declaration

class Polygon: public Shape {
    //irrelevant stuff
    Vector* detectCollision(const Shape& Collidable) const {return Collidable.detectCollision(*this)};
    Vector* detectCollision(const Polygon& Collidable) const;
    Vector* detectCollision(const Circle& Collidable) const;
};
#endif


//in circle.h
#ifndef __CIRCLE_H_INCLUDED__
#define __CIRCLE_H_INCLUDED__
#include "shape.h"
//edit: deleted #include "polygon.h", this is now included in circle.cpp
class Circle: public Shape {
    //irrelevant stuff
    Vector* detectCollision (const Shape& Collidable) const {return Collidable.detectCollision(*this);}
    Vector* detectCollision (const Polygon& Collidable) const;
    Vector* detectCollision (const Circle& Collidable) const;
};
#endif

这里的想法是，任何Shape都应该能够检测任何其他Shape上的碰撞，而无需在调用detectCollision函数时就知道是在多边形上还是在圆上检测到碰撞。假设您是一个圆圈，并且要遍历Collidables std :: vector。第一个元素是Polygon，但您不知道，您只知道自己是一个圆，并且detectCollision函数获取的参数是对Shape的引用。因此，您告诉Shape“看，我不知道您是什么，但我是一个圆圈。在这里，我会将自己作为参数传递给您的detectCollision函数，以便您可以将结果返回给我”。因此Shape调用了其虚拟的detectCollision（const＆Circle），然后将其传递给其子级Polygon的detectCollision（const＆Circle），该子项具有实际的工作实现，然后应返回指向交点的指针（或空指针（如果没有交集）。

当仅编写Shape和Polygon类时，此方法运行良好，但是一旦添加Circle类，我的代码将无法编译。我得到的错误是：

在来自polygon.cpp的文件中：1：0：
polygon.h：在成员函数“虚拟矢量* Polygon :: detectCollision（const Circle＆）const”中：
gon.h：45：78：错误：无效使用了不完整的类型“ const struct Circle”
shape.h：8：7：错误：正向声明“ const struct Circle”

我假设这是一个设计问题，因为这里存在大量的循环依赖：Shape依赖于其子代，因为其某些虚拟函数接受子代作为参数，Polygon依赖Shape（因为它继承自Shape）和Circle （因为它具有接受Circle＆参数的detectCollision函数），而Circle依赖于Shape（因为它继承自它）和Polygon（因为它具有接受Polygon＆参数的detectCollision函数）。最简单的方法可能只是放弃将多边形和圆放入一个序列容器中，而只是将它们放入两个单独的std :: vectors中的想法。不过，我想知道我的第一个设计是天生就是不可能的，可能的却是丑陋的，还是坚固但执行不正确的。我通常更喜欢自己找这种东西，但是经过数小时的搜索并尝试了不同的解决方案后，我不得不承认我根本不了解这个问题。

（编辑：戴夫建议的一些代码更改）

编辑，如果有人需要更多信息，请链接到完整源代码： https://github.com/KoenP/medieval-melee-combat-cpp

我只编译文件polygon.cpp，circle.cpp，vector.cpp和line.cpp； test.cpp当前不相关。并不是矢量和线对这个错误有多大的影响，不对其进行编译（仅对多边形和圆进行编译）会给出完全相同的误差。我使用的确切命令是“ g ++ -o test circle.cpp多边形.cpp line.cpp vector.cpp”。

Answer 1

这种设计有些普遍。使其工作的方法是在头文件中声明（不要#include），并在cpps中声明#include。你在正确的轨道上...

在circle.h和polygon.h中仅包括shape.h。从class Circle;中删除​​polygon.h（这是多余的，因为您已经从包含Shape.h的内容中获得了它）。然后，在polygon.cpp中，在#include "circle.h"中。然后在circle.cpp中，在#include "polygon.h"中。