c++：所包含对象的确切类型，无需强制转换

Question

我得到了经典的形状层次结构示例...

struct Shape { // abstract type
    Shape (int x, int y);

    int x;
    int y;
};

struct Rectangle : public Shape {
    Rectangle (int x, int y, int w, int h);

    int w;
    int h;
};

struct Circle : public Shape {
    Circle (int x, int y, int r);

    int r;
};

一个形状容器，其中填充了矩形和圆形

std::list<Shape*> container;

以及打印功能（在我的例子中，这些是碰撞检测功能）

void print_types (Shape&, Shape&) {
    std::cout << "Shape, Shape" << std::endl;
}

void print_types (Rectangle&, Rectangle&) {
    std::cout << "Rectangle, Rectangle" << std::endl;
}

void print_types (Rectangle&, Circle&) {
    ...

当然，当我这样做时：

std::list<Shape*> it;
Rectangle r (0, 0, 32, 32);

for (it = container.begin(); it != container.end(); it++)
     print_types(r, **it);

我不想只打印“形状，形状”线。我知道虚拟方法、dynamic_casts 和访问者。但是，有没有什么优雅的方法可以在没有这些解决方案的情况下摆脱它并保留我的外部功能？

Answer 1

您可能应该坚持使用虚函数并且只有一个 print_types 函数

void print_types(Shape&)

然后将一个虚 PrintName 函数添加到基类并在派生类中重写它。

这是最优雅的方式。

Answer 2

简短的回答是否定的，函数调用在编译时解决。所以（AFAIK）无法使用现有的免费函数来做到这一点。

我相信您必须投资双重调度机制，或者做@Peter在他的回答中建议的事情（听起来更优雅）。

Answer 3

我不能称其为优雅，它有几个陷阱，但在 dynamic_cast 之前执行此操作的经典方法是拥有一个 virtual 函数，例如 virtual char * name()，在 Shape 中，并让每个派生类重写该函数以返回正确的名称。

最明显的陷阱是您必须手动维护整个过程。

Answer 4

回应问题的编辑：

最好的解决方案仍然是找到一个能够提供所需内容的虚拟方法。为了检测形状碰撞，也许您可​​以有一个函数将每个形状转换为多边形（一组线）并对其进行检测。

C++ 使用您在编译时声明的类型来选择要调用的重载函数；它没有能力在运行时做出选择。这就是为什么您每次都会看到“Shape,Shape”作为输出。有一种方法可以帮助编译器摆脱困境，但这会很乏味。尝试将每个 Shape* 转换为适当的类型，如果成功，您可以调用更具体的函数。

我并不是真的提倡这样做；你可以看到只有两个形状它是如何失控的，想象一下当你添加更多形状时它会变得多么难看！它仍然展示了如何在 C++ 中执行您尝试执行的操作。

void print_types (Rectangle*, Rectangle*) {
    std::cout << "Rectangle, Rectangle" << std::endl;
}

void print_types (Rectangle*, Circle*) {
    ... 

void print_types (Rectangle* left, Shape* right) {
    Rectangle* rightRect = dynamic_cast<Rectangle*>(right);
    if (rightRect != NULL) {
        print_types(left, rightRect);
        return;
    }
    Circle* rightCirc = dynamic_cast<Circle*>(right);
    if (rightCirc != NULL) {
        print_types(left, rightCirc);
        return;
    }
    throw /* something to indicate invalid shape */;
}

void print_types (Circle* left, Shape* right) {
    ...

void print_types (Shape* left, Shape* right) {
    Rectangle* leftRect = dynamic_cast<Rectangle*>(left);
    if (leftRect != NULL) {
        print_types(leftRect, right);
        return;
    }
    Circle* leftCirc = dynamic_cast<Circle*>(left);
    if (leftCirc != NULL) {
        print_types(leftCirc, right);
        return;
    }
    throw /* something to indicate invalid shape */;
}