将 shared_ptr<Base> 作为 shared_ptr<Derived> 传递

Question

我目前有以下结构

class A

class B : public A

class C : public A

我在A 和B 中定义了虚拟方法，C 正在覆盖它们。方法是这样的

bool C::CheckCollision(shared_ptr<B> box);

bool B::CheckCollision(shared_ptr<C> triangle);

我还有一个shared_ptr<A> 的向量，其中存储了所有游戏对象。问题是我无法执行以下操作

for (int i = 0; i < objects.size(); i++)
{
    for (int j=i; j < objects.size(); j++
    {
        objects[i]->CheckCollision(objects[j]);
    }

}

我收到一条错误消息，指出参数列表与重载函数不匹配。这是有道理的，因为我试图通过shared_ptr<A> 我期待shared_ptr<B> 或shared_ptr<C>，但我该如何解决这个问题？还有其他方法吗？

Answer 1

让我们让它与虚函数和指向基类的共享指针一起工作

首先，您可以完美地使多态性工作，使用指向基的共享指针。这里有一个小 sn-p 向您展示如何做到这一点：

class A {
public: 
    virtual void show() { cout<<"A"<<endl; } 
    virtual void collide(shared_ptr<A> a) { cout<<"collide A with "; a->show();  } 
    virtual ~A() {}
};

class B : public A {
public:
    void show() override { cout<<"B"<<endl; } 
    void collide(shared_ptr<A> a) override { cout<<"collide B with "; a->show();  } 
};

class C : public A {
public:
    void show() override { cout<<"C"<<endl; } 
    void collide(shared_ptr<A> a) override { cout<<"collide C with "; a->show();  } 
};

你的双循环看起来像：

vector<shared_ptr<A>> objects; 
objects.push_back (make_shared<A>());   // populate for the sake of demo
objects.push_back (make_shared<B>()); 
objects.push_back (make_shared<C>()); 

for (int i = 0; i < objects.size(); i++)
{
    objects[i]->show(); 
    for (int j=i; j < objects.size(); j++)
    {
        objects[i]->collide(objects[j]);   // note that you have to use -> not .
    }
}

现在，您知道，为了掌握这些组合，我使用了一个覆盖，它知道它自己的对象的真实类型，但不知道任何关于伙伴对象的真实类型的具体信息。所以要弄清楚它是哪种配对，我需要调用伙伴对象的多态函数。

Online demo

解决问题的更一般的方法是双重调度

这个小的概念证明是为了展示一个简单的例子。理想的情况是问题可以分解为每个合作伙伴对象完成问题的一部分。但事情并不总是那么简单，因此您可以通过谷歌搜索 double dispatch 找到更复杂的技术。幸运的是，碰撞的例子很常见。

这里another demo 使用了覆盖和重载的组合。我认为这是您尝试实现的那种事情，但通过更多的间接级别来解决它。它是inspired by the visitor pattern：对象的多态碰撞函数是用一个指向伙伴对象基类的共享指针调用的。但是这个函数的实现会立即调用伙伴对象的多态函数，并以对自身的引用作为参数（即参数的真实类型的知识，允许编译器选择正确的重载）。不幸的是，这种“反弹”方法（顺便说一下，它是一种倒置的访问者）需要基类知道其所有潜在的派生类，这远非理想。但它允许为每种可能的组合提供不同的行为。

双重分派的另一种方法是使用dispatch table。这通过管理一种具有两种类型的虚拟表来工作，并进行一些查找以调用正确的函数以获得正确的组合。