带有克隆的 C# 多态性答案

【问题标题】：C# polymorphism with cloning带有克隆的 C# 多态性
【发布时间】：2011-01-12 05:08:11
【问题描述】：

让我先解释一下我想要实现的目标。

我正在制作一款玩家可以拾取道具的游戏（出于某种原因，我在游戏中将其称为“战利品”）。所以这是我的 Loot 类的一个非常基本的形式：

public class Loot : Sprite
{
    //Properties and fields...

    public Loot(/*parameters...*/)
    {
    }

    public virtual OnPickUp(Player player)
    {
    }
}

Player 和 Sprite 是我的课程。这是我的问题：我的 sprite 类拥有一个位置（一个 Vector2，一个来自 XNA 的结构，表示一个向量），根据我对 C# 工作原理的理解，复制两个 sprite 将复制彼此的 reference，因此，每当我改变一个人的位置时，它也会改变另一个人的位置。

每当产生战利品时，我都有一个类持有可能产生的战利品，它会返回一个随机战利品，战利品会被复制并显示到屏幕上，但只要我得到多个相同类型的战利品loot，由于参考副本问题，它搞砸了（两者将共享相同的位置，只有一个可见）。

因此，每当我需要生成新的战利品时，我都会尝试创建一个新的 Loot 对象，因此我必须提供一个带有多个参数的构造函数，以便以这种方式轻松复制战利品：（让我们假设 toSpawn 可以是从 Loot 类派生的任何类型，例如 HealthPack 或其他）

Loot spawning = new Loot(toSpawn.Position, toSpawn.Color /*etc...*/);

在我决定实施“OnPickUp”之前，它看起来不错。由于我创建了一个新的 Loot 对象而不是正确的子类，所以 toSpawn 的 OnPickUp 函数的功能会消失并拾取战利品最终什么都不做（它只会调用基类 Loot 的空函数）。

显然，我在这里做错了什么。我没有太多的编程经验，更不用说 C#，所以我真的不知道如何解决这个问题。我尝试使用表示 OnPickUp 功能的 Action 对象，它可以工作但仍然限制了我很多（因为我必须将静态函数作为 Action 传递，因此限制我使用播放器的信息参数并阻止我使用子类特定信息）。

所以，最后，我的问题真的是：什么是更好的设计来允许具有重载函数的子类，但仍然能够克隆基类及其属性？ p>

感谢您宝贵的时间。

如果有什么不够清楚（我知道还不够清楚），请在 cmets 中问我，我会尝试更详细地描述我的问题。

【问题讨论】：

听起来您只想在基类中创建一个Clone 或Copy 虚函数，并让子类实现自己的复制功能。我错过了什么吗？
基本上是的，但是我需要为我的 Loot 类的每个子类实现一个“复制”功能吗？对于 HealthPack、WeaponSpeedIncrease 等？
您的基类可以只调用MemberwiseClone，而每个子类只需复制无法复制的成员（例如，它们必须包含对不同Location对象的引用）。
@Gabe 你为我省去了很多打字和代码重复... O_O 谢谢，不知道那个美妙的功能。

标签： c# xna polymorphism clone

【解决方案1】：

让你的 Loot 类实现 ICloneable

public abstract class Loot : ICloneable
{
    public virtual object Clone()
    {
        Type type = this.GetType();
        Loot newLoot = (Loot) Activator.CreateInstance(type);
        //do copying here
        return newLoot;
    }
}

【讨论】：

这就是我所做的，但是我的游戏有一个可能的战利品列表，那么我怎么知道我应该将克隆对象转换为什么类型？ (Loot)toSpawn.Clone() 让我回到了 OnPickUp 功能的丧失（通过投射到战利品）。
有效！非常感谢！ :) （但我仍然怀念 C++ 的复制构造函数 =( )
@ivo 我同意你的第一点。对于 b 我将假设 OP 可以阅读 msdn 文档并希望找出它可能失败的原因。对于 c，我不会对此感到失望。此代码旨在进入 Loot 基类，并创建继承它的任何类的实例。然后该实例变得沮丧，因为 OP 说他只需要复制 Loot 的属性。
@Yads：操作是的，误读了您的解决方案。逆转。除非编辑答案，否则它不会让我反转。请编辑它，我会投票给 3。

【解决方案2】：

我想我一定错过了这个问题，因为Vector2 是一个结构而不是一个类。将一个 Vector2 直接分配给另一个会自动创建一个副本。

var v2a = new Vector2(10.0f, 20.0f);
var v2b = v2a; //`v2b` is a new instance of `Vector2` distinct from `v2a`.

您的问题听起来像是 PossibleLoots 类没有随机化每个创建的 Loot 实例的位置。

我假设您的游戏逻辑说“每个级别最多应产生 10 个战利品”，因此您的 PossibleLoots 类会在启动时创建所有可能的 Loot 对象，但不会显示一个，除非它被要求“产生战利品”。

那么，如果是这样的话，这不正是你需要的吗？

public class PossibleLoots
{
    private IList<Loot> _loots = new List<Loot>();

    public PossibleLoots(int maxLoots)
    {
        for (var i = 0; i < maxLoots; i++)
        {
            _loots.Add(new Loot(this.GetRandomPosition()));
        }
    }

    private Vector2 GetRandomPosition()
    {
        // Your logic here to create suitable locations for loot to appear
    }

    // Rest of your `PossibleLoots` code
    // to spawn each `Loot` and to deplete the `_loots`
    // collection when the player picks up each `Loot`
}

如果我错过了这个问题的重点，请告诉我。

【讨论】：

我对 Vector2 的假设不利，这是我的一个愚蠢的错误，感谢您指出这一点。 :) 至于我的游戏，它是一个射手。我不知道如何存储不同的武器和战利品，所以我决定在发布时将它们全部加载，并在需要时创建一个副本，但我最终遇到了子类问题，因为我没有正确克隆（我正在投射到一个战利品对象）。不过，Yads 的提议似乎可行。 :) 但也感谢您的帮助！ ;)

【解决方案3】：

Vector2 是struct 而不是class，所以你原来的问题听起来像是由于持有对同一个 Loot 对象的两个引用，而不是有两个不同的 Loot 对象引用相同的位置。

负责创建 Loot 对象的类应该创建相关 Loot 子类的新实例，而不是创建基类。在您的设计中，Loot 可能应该是一个抽象类甚至是一个接口，您应该使用abstract factory pattern 来创建所需类型的 Loot 对象。

例如：

class LootFactory
{
    const int numLootTypes = 3;

    public Loot CreateLoot(Vector2 position)
    {
        Random rand = new Random();
        int lootIndex = rand.Next(numLootTypes);
        if (lootIndex == 0)
        {
            return new HealthPack(position);
        }
        if (lootIndex == 1)
        {
            ...
        }
        ...
    }
}

【讨论】：

【解决方案4】：

对我来说，听起来你仍然在以错误的方式解决这个问题。虽然给出的答案可行，但这不是你应该做的事情。

如果您想生成一个新的战利品，并且希望它是可能的战利品类型中的随机，您的 Loot 类的构造函数应该完成所有这些工作。应该不需要克隆或 ICloneable。

当一个新的战利品对象被创建时，它应该随机成为它的战利品类型，无需在某处保留所有可能类型的列表并从中克隆。然后，新的战利品对象将拥有自己的位置和行为，并完全按照您的预期工作。

还是我只是误解了您要完成的工作？

【讨论】：