无法将超类转换为子类

Question

我目前正在编写游戏和渲染引擎之间的抽象层。不幸的是，我遇到了一个问题：我似乎无法将超类（抽象接口）转换为子类（具体引擎的实现）。以下是我的代码：

IInitationSettings.h

class IInitationSettings {};

OxygineInitiationSettings.h

#include "IInitiationSettings.h"
#include "core/oxygine.h"
class OxygineInitiationSettings : public IInitationSettings, public oxygine::core::init_desc {
public:
    OxygineInitiationSettings(const char* title, bool vsync, bool fullscreen, int width, int height);
};

OxygineInitiationSettings.cpp

#include "OxygineInitiationSettings.h"
OxygineInitiationSettings::OxygineInitiationSettings(const char* title, bool vsync, bool fullscreen, int width, int height) : oxygine::core::init_desc() {
    this->title = title;
    this->vsync = vsync;
    this->fullscreen = fullscreen;
    this->w = width;
    this->h = height;
}

抽象的初始化方法：

static void init(IInitiationSettings& initSettings);
void GraphicsFactory::init(IInitiationSettings& initSettings){
#ifdef USE_OXYGINE_RENDERING
    OxygineInitiationSettings settings = initSettings; //Does not work
    oxygine::core::init_desc desc = initSettings; // Does not work
    oxygine::core::init((oxygine::core::init_desc)((OxygineInitiationSettings)initSettings)); //Does not work
#endif
}

我该如何将我的抽象接口转换为具体实现？我想添加一个新的newInitiationSettings方法，它将返回一个IInitiationSettings对象，我将把它传递给init方法，以便使代码更加简洁。 （我希望我的游戏内代码看起来像这样：）

GraphicsFactory::init(GraphicsFactory::newInitiationSettings(args));

有什么想法吗？

- Fly

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不确定你在问什么。如何使用 static_cast 或 dynamic cast？如何避免需要进行转换？ - Ami Tavory

具体是什么出了问题？你能提供一些错误信息吗？ - Mateusz Kacprzak

@AmiTavory 不，我在问为什么我不能将我的超类IInitationSettings转换为我的子类OxygineInitationSettings。 - Fly

@MateuszKacprzak 嗯，就是IntelliJ告诉我我所做的强制转换是不可能的。 - Fly

Answer 1

这里的根本错误是在抽象的init方法中试图将对象本身转换为不同类型。向上转换（即朝基类方向）会导致对象切片，因为它只复制了基类的数据，通常这很糟糕，但向下转换则有可能无法实现。因此，编译器不会让你这样做。

你真正想要做的是在引用或指针级别工作。松散地说，引用是指针的语法糖，对象的指针可以替代它的基类的指针。这就是为什么你可以通过base&类型的参数传递一个derived。但是当你尝试获取你的derived时，你必须请求一个derived&或derived*。在你的案例中，这更像以下这些：

static_cast<OxygineInitiationSettings&>(initSettings) // or
dynamic_cast<OxygineInitiationSettings&>(initSettings)

或者，如果您需要指针，也许是这样的：

static_cast<OxygineInitiationSettings*>(&initSettings) // or
dynamic_cast<OxygineInitiationSettings*>(&initSettings)

如果你确定initSettings将引用一个OxygineInitiationSettings实例，你应该使用static_cast而不是dynamic_cast。如果你不确定，你应该确保自己的判断或使用dynamic_cast而不是static_cast。请注意，动态引用转换会引发一个std::bad_cast异常，而动态指针转换将返回一个空指针，如果被initSettings引用的实际对象并不是一个OxygineInitiationSettings。

- Michael Urman

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谢谢您的回答，但不幸的是它并没有起作用。 IntelliJ 下划线标记了 static_cast 并显示 "Invalid type conversion"。 - Fly

没事了，它可以工作了，我在头部类中打错了“Initiation” =) - Fly

Answer 2

Dynamic_cast 可以从虚拟类（即具有虚拟方法的类）执行。只需像这样添加一个 dummy() 方法：

class IInitationSettings {
    virtual void dummy() {}
};

并且从隐式转换为动态转换：

void GraphicsFactory::init(IInitationSettings& initSettings) {
    OxygineInitiationSettings settings =
        dynamic_cast<OxygineInitiationSettings&>(initSettings); //Does indeed work
}

会解决问题。

- Mateusz Kacprzak

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谢谢，它起作用了！但是为什么我需要添加一个虚拟方法来告诉编译器这个类是抽象的？嗯，我更喜欢Java的接口和抽象类... - Fly

如果您在类型为基类时手动删除（或使用任何智能指针包装器）且基类没有虚析构函数，则语义上是不正确的。因此，您不需要一个虚拟方法。相反，请使用虚拟析构函数；这可能是您真正想要的。 - Nate