C++ 将基指针转换为接口指针答案

【问题标题】：C++ casting a base pointer to an interface pointerC++ 将基指针转换为接口指针
【发布时间】：2011-08-04 07:35:32
【问题描述】：

这是我设置的一些伪代码：

class IMyClass { ... }; // pure virtual class
class CMyBaseClass { .... };
class CMyClass : public CMyBaseClass, public IMyClass { ... }

然后我收集了 CMyBaseClass*。我有自定义的 RTTI，可以让我找出一个类是否实现了给定的接口。所以我可以找到哪些对象具有 IMyClass 实现。我的问题是我无法将其转换为该界面。我不想使用标准 RTTI 和动态转换。

我正在考虑在我的自定义 RTTI 中存储一些指针差异，以便在一对类之间进行转换，但我还没有找到让我满意的实现。

还有其他解决方案吗？

【问题讨论】：

不要认为有任何其他解决方案，因为知道如何投射纯粹是 RTTI 的责任，因为你必须先投射到正确的CMyClass*（或另一个后代）然后“返回" 到实际界面。
“自定义 RTTI”是什么意思？为什么不想使用“标准 RTTI”来解决这个问题？执行动态铸造的需要通常意味着设计问题；你确定你想不出更优雅（即多态）的架构吗？
您为什么不想使用语言 RTTI？由于您使用的是接口，这意味着您已经拥有虚拟功能，因此您并没有真正避免标准 RTTI...如果您解释您不想要 RTTI 的哪些部分以及为什么，您可能会得到一些解决方案。
嗯...我真的需要自定义 RTTI。通过使用我自己的实现，我有自动序列化/反序列化、与脚本语言绑定、一些调试工具等。如果我已经拥有自己的语言，我不应该使用 RTTI 语言，它可以为我提供所有信息除了找出 vtable 之外的层次结构。我也可以添加对这个演员表的支持，但我对我的解决方案并不着迷，所以我想我错过了一些简单的东西。

标签： c++ casting rtti

【解决方案1】：

好吧，如果你坚持不使用语言 RTTI，你可以像旧的 COM 一样使用：让你所有的类或接口都派生自以下接口：

class IMyCast  // similar to IUnknown
{
public:
    virtual void *CastTo(interfaceId_t id) = 0; //Similar to IUnknown::QueryInterface
};

现在在您的 CMyClass 中：

class CMyClass : public CMyBaseClass, public IMyClass
{
    //...
    void *CastTo(interfaceId_t id)
    {
        switch (id)
        {
            case IMyClass_id: //or whatever
                return static_cast<IMyClass*>(this);
            //...other cases
            default:
                throw std::bad_cast(); //or return NULL
        }
    }
};

然后在用户代码中：

CMyBaseClass *obj;
IMyClass *my = static_cast<IMyClass*>(obj->CastTo(IMyClass_id));

【讨论】：

static_cast 如何在编译器中发挥它的魔力？抱歉，我知道与该问题没有直接关系，但来到这里寻找答案是因为我想更好地理解 QueryInterface()。谢谢。
@Sabuncu：嗯，对于static_cast<>，源类型和目标类型在编译时都是已知的，所以转换只是类型的改变和可能的固定偏移量。编译器只为每种类型保留一个表，其中包含每种基本类型的偏移量。

【解决方案2】：

您可能需要增强您的自定义 RTTI；至少这是我在几乎相同的情况下所做的。我的解决方案不是使用指针差异，而是为必要的（类、接口）对实例化一个“施法者”函数模板。是这样的：

所有接口都有一个唯一的 int id。为此，需要从 InterfaceBase 派生 MyInterface。 id 在第一次 MyInterface::GetId() 调用时自动分配。
MyClass 的实现者（实现 MyInterface）需要在 .cpp 文件中添加一个 IMPLEMENTS(MyClass, MyInterface) 宏。
宏实例化void* GetInterface<C, I>(void*) 函数，然后在 interfaceId -> GetInterface-function 映射（属于 C 类）中注册指向该函数的指针。此函数将其参数转换为 C*，然后将 C* 转换为 I*，最后返回 void*。（使用 void* 进行黑客攻击是必要的，这样所有这些函数都具有相同的签名，因此它们可以存储在地图中。）
要获得一个接口，用户需要调用一个myObject->GetInterface() 函数，在CMyBaseClass 中实现。它找到属于this 对象的动态类的映射，根据I::GetId() 查找适当的caster 函数，并通过this 调用它。

【讨论】：