C++ std :: array cast

Question

我有4個類：Foundation,FoundationWidget,Game和GameWidget。 FoundationWidget延伸Foundation和GameWidget延伸Game。

Game還包含Foundation秒的標準::陣列和GameWidget包含FoundationWidget秒的標準::陣列。 Game也包含一個虛擬方法，它應該返回指向數組Foundation s的指針。 GameWidget通過返回指向其FoundationWidget的數組的指針覆蓋此方法。 目前（非工作）的實現看起來是這樣的：

class Game { 
    std::array<Foundation, 4> foundations; 
private: 
    virtual std::array<Foundation, 4>* get_foundations() { 
     return &this->foundations; 
    } 
} 

class GameWidget : public Game { 
    std::array<FoundationWidget, 4> foundations; 
private: 
    std::array<Foundation, 4>* get_foundations() { 
     return &this->foundations; 
    } 
} 

我期望這個工作，因爲它是與類相同大小的陣列，擴展指定爲返回類型的人，而是我收到這個錯誤：cannot convert ‘std::array<FoundationWidget, 4ul>*’ to ‘std::array<Foundation, 4ul>*’ in return。

我也試着將類屬性聲明爲指針數組，但結果是一樣的。 static_cast或dynamic_cast都沒有幫助。

我在這裏錯過了什麼？有沒有什麼方法來投射數組？如果不是，我可以使用一些建設來獲得相同的結果，即「虛擬」類成員嗎？

Answer 1

數組是打包某些類型數據的值。不同類型的數組與數組不兼容。例如，它們的大小可能不同。並且數組被打包，因此大小爲7的元素數組和大小爲8的元素數組將不起作用。

即使它們的大小相同，C++也會規定這些數組是不可轉換的。

您可以通過array<unique_ptr<Base>, N> - （智能）指針數組來解決此問題。如果你想避免額外的碎片和分配，你也可以寫一個類型擦除類型any_derived<Base, size_limit>類型並有一個array<any_derived<Base, size_limit>, N>並連續存儲它們。

但實際上只是使用unique_ptr。

using foundations_t = std::array<std::unique_ptr<Foundation>, 4>; 
template<class T> struct tag_t {}; 
struct HasFoundation { 
    foundations_t foundations; 
    HasFoundation(tag_t<T>) { 
    std::generate(foundations.begin(), foundations.end(), []{return std::make_unique<T>(); }); 
    } 
    HasFoundation(HasFoundation const&)=delete; 
    HasFoundation(HasFoundation&&)=default; 
    HasFoundation& operator=(HasFoundation const&)=delete; 
    HasFoundation& operator=(HasFoundation&&)=default; 
}; 
class Game:HasFoundation { 
protected: 
    template<class T> 
    Game(tag_t<T> tag):HasFoundation(tag){} 
public: 
    Game():Game(tag_t<Foundation>{}) {} 
    virtual foundations_t* get_foundations() { 
    return &this->foundations; 
    } 
}; 

class GameWidget : public Game { 
public: 
    GameWidget():Game(tag_t<FoundationWidget>{}) {} 
}; 

這裏我們有一個存儲類，它存儲的是在施工時確定的。

模板版本將要求在頭文件中公開Game中的所有邏輯。這個需要所有對「真實」類型的foundations元素的訪問都需要運行時調度。

Answer 2

A GameWidget對象包含一個4 FoundationWidget對象的數組，也包含一個不同數組的對象（間接地通過其基類子對象）。如果這是你想要的，那很好。我以某種方式懷疑它，並假設你確實想要別的東西，儘管遏制問題與返回類型get_foundations()的問題無關。

無論哪個對象包含哪個數組，這兩個數組類型都不會形成協變返回類型。只有通過繼承相關的類以及指向這些類的指針/引用可能會形成協變返回類型。std::array這樣的類和指向這樣的數組和數組的指針of指向這樣的類的指針等本身並不相關，不能共同使用。所以你的期望很不幸在現實中沒有支持。

也沒有辦法可靠地投出這樣的對象的數組。

有幾種方法可以實現你想要的，比其他更多的參與。

1. 使Game成爲模板。

   template <class F> 
   class Game { 
       std::array<F, 4> foundations; 
   private: 
       virtual std::array<F, 4>* get_foundations() { 
        return &this->foundations; 
       } 
   }; 
   
   class GameWidget : public Game<FoundationWidget> { 
       // nothing here! 
   }; 
   

2. 不要暴露數組。

   class Game { 
       virtual Foundation* get_foundation (int) = 0; 
   }; 
   
   class GameWidget : public Game { 
       FoundationWidget* get_foundation (int i) { 
        return &foundations[i]; 
       } 
       std::array<FoundationWidget, 4> foundations; 
   }; 
   

3. 創建根基的家庭定製的容器，從而FoundationWidgetArray繼承FoundationArray（這可能是太長時間在這裏展示）。