递归类型转换

Question

我得到了一个典型的“vector4”类，它带有一个操作符 float* 来为 gl*4fv 和 [] 自动转换它。 还有用于编译器优化的“const”版本以及 const 引用，这很好用：

typedef struct vec4
{
    ...

    // ----------------------------------------------------------------- //

        // Cast operator, for []
    inline operator float* () { 
        return (float*)this;
    }

        // Const cast operator, for const []
    inline operator const float* () const { 
        return (const float*)this;
    }

    // ----------------------------------------------------------------- //

    ...

        // Vertex / Vector 
    struct {
        float x, y, z, w;
    };  

            // Color
    struct {
        float r, g, b, a;
    };
} vec4;

我的问题是当我现在编写一个“matrix4”类时，使用支持的运算符 vec4* 从矩阵中提取行，并且还具有矩阵[][] 运算符的“副作用”，这很好。

typedef struct mat4
{
    ...

    // ----------------------------------------------------------------- //
            // Cast operator, for []
    inline operator vec4* () { 
        return (vec4*)this;
    }

        // Const cast operator, for const []
    inline operator const vec4* () const { 
        return (const vec4*)this;
    }
    // ----------------------------------------------------------------- //

    private:
        float f[16];
} mat4;

我的问题是，为什么编译器没有检测到转换 mat4 浮动*？我怀疑 mat4 -> vec4 -> float* 的继承是合理的，但似乎并非如此。 我想到编译器可能会将其视为未定义的 mat4 -> vec4* -> float*， 但是这个假设是无效的，因为定义了操作符

inline operator const vec4 () const { 
    return (vec4)*this;
}

不起作用，并调用 glMultMatrixf(mat4(...)); （例如）产生与没有运算符时相同的错误消息。

在 mat4 中定义操作符 float* 当然是不可能的，因为这将消除使用 [][] 的能力（二义性操作符）

对此有任何解决方案吗？还是每次我想自动转换为浮动*时都必须手动转换为 vec4？自动投射是一个非常好的功能，它可以巧妙地使用 OpenGL 插入代码。

Answer 1

C++ 可以执行自动转换，但按照标准不会执行两次连续的自动转换。

它被认为太有利于无意中的错误和歧义。

三个可能对您有用的选项：

当您需要矩阵中的float* 时，自己显式执行第一次转换。

FuncThatWantsFloatPointer( *static_cast<Vec4*>(MyMatrix) );

在您的矩阵类中实现到float* 的直接转换。

typedef struct mat4
{
        ...
        operator const float* () const
        { 
                return *static_cast<Vec4*>(*this);
        }

} mat4;

如果您喜欢使用方括号表示法，请在矩阵和向量类中实现 operator[]

typedef struct mat4
{
        ...
        const vec4& operator[] ( size_t index ) const
        { 
                return static_cast<Vec4*>(*this)[index];
        }

} mat4;

Answer 2

... 其中一个规则是不允许任何转换序列包含多个用户定义的转换（即，对单个争论构造函数或隐式类型转换运算符的调用）。 - 更有效的 C++，Scott Meyers

您可能希望为 vec4 和 mat4 重载 operator[]。

struct vec4
{
    float& operator[](int index) { return f[index]; }
    const float& operator[](int index) const { return f[index]; }

    operator float*() { return f; }
    operator const float*() const { return f; }

    float f[4];
};

struct mat4 
{
    vec4& operator[](int row) { return v[row]; }
    const vec4& operator[](int row) const { return v[row]; }

    operator float*() { return f; }
    operator const float*() const { return f; }

    union
    {
        vec4 v[4];
        float f[16];
    };
};

int main(void)
{
    mat4 m;
    ::memset(&m, 0, sizeof(mat4));
    m[0][1] = 1;
    cout << m[0][1] << endl; // it prints 1.

    return 0;
}