他们为什么在这里使用 reinterpret_cast ？

Question

以下是 PhysX 示例中的一些代码：

std::vector<PxRigidActor*> actors(nbActors);
scene->getActors(PxActorTypeFlag::eRIGID_DYNAMIC | PxActorTypeFlag::eRIGID_STATIC,
                    reinterpret_cast<PxActor**>(&actors[0]), nbActors);

然后在getActors 函数的代码中，他们像这样使用它：

PxU32 NpScene::getActors(PxActorTypeFlags types, PxActor** buffer, PxU32 bufferSize, PxU32 startIndex=0) const
{
   ...
        if ((types & PxActorTypeFlag::eRIGID_STATIC ) && mRigidActors[i]->is<PxRigidStatic>())
        {
            if (virtualIndex >= startIndex)
                buffer[writeCount++] = mRigidActors[i];
            virtualIndex++;
        }
        else if ((types & PxActorTypeFlag::eRIGID_DYNAMIC) && mRigidActors[i]->is<PxRigidDynamic>())
        {
            if (virtualIndex >= startIndex)
                buffer[writeCount++] = mRigidActors[i];
            virtualIndex++;
        }
   ...
}

mRigidActors 定义为Ps::Array<PxRigidActor*>

继承图如下：

所以，我的问题是：

1. 听说父类的指针可以指向子类的实例。那么，为什么我们需要任何铸造呢？我试过了，但是不强制转换是不行的。

2. 在这里使用 reinterpret_cast 是否安全？ （我想是的，因为它只是指针转换）

3. 有没有更好的解决方案？

Answer 1

听说父类的指针可以指向子类的实例。那么，为什么我们需要任何铸造呢？我试过了，但是不强制转换是不行的。

存在从PxRigidActor* 到PxActor* 的隐式转换（派生到基址的指针转换），但PxRigidActor** 和PxActor** 之间没有这种关系

在这里使用 reinterpret_cast 是否安全？ （我想是的，因为它只是指针转换）

强制转换本身并不是不安全的，但取消引用由强制转换创建的指针是未定义的行为。

有没有更好的解决方案？

首先用适当的类型定义actors，即

std::vector<PxActor*> actors(nbActors);
scene->getActors(PxActorTypeFlag::eRIGID_DYNAMIC | PxActorTypeFlag::eRIGID_STATIC, actors.data(), nbActors);

然后您可以根据需要static_cast<PxRigidActor*> actors 的元素。

Answer 2

reinterpret_cast<PxActor**>(&actors[0])
正在转换向量的第一个元素的地址，而不是转换元素本身。

此外，被调用函数将指针视为数组。也就是说，它将向量的.data() 转换为不同类型的元素。

您希望在基类/派生类引用或指针之间导航时使用static_cast。但这突出了一个问题：如果基类实例不在派生类的开头，则转换可能会修改地址！ reinterpet_cast 避免了这种情况，只是在不更改值的情况下更改类型......但是如果需要更改这种值，则此代码无论如何都无法正常工作。通过转换“out”参数的地址而不是该地址中的值，代码不知道存储在该槽中的任何内容都需要调整回实际类型。

由于他将指针投射到指针，static_cast 不会直接在同一个地方工作。这是一个双指针，不遵循D* 到B* 的规则。它必须写static_cast 作为参考转换，然后取 that 的地址。在我的脑海中，像&static_cast<PxActor*&>(actors.data()) 之类的东西（可能有同样的问题；我必须努力让它发挥作用，可能不是一个单一的表达方式；而且我无意尝试这样做.)

我的猜测是他将旧版 C 转换为 reinterpet_cast 并没有考虑太多，或者看到只有这个有效（与旧版转换在同一位置）。

但是为什么？

代码填充基类指针的连续集合。它接受out 参数而不是返回vector，并且调用者希望将该向量定义为派生类型而不是基类型。通常，将其保留为基类应该没问题，因为行为可能是多态的。

这是从不同的源集合中复制的，每个分支中的代码都相同。它可能应该是通用的，或者使用访问者模式。这将避免大多数类型转换问题。