如果派生类作为基类返回，如何访问派生类的方法？

Question

我正在创建一个允许您将状态添加到堆栈中的状态机。以下是它包含的几个方法：

void pushState(State* state);

State* getCurrentState();

State 只是一个用于创建派生类的基类。所以我创建了一个名为GameState 的派生类，它有一个名为foo 的独特方法。如果我执行以下操作，它不会让我访问 foo，因为“类 State 不存在名为 'foo' 的方法。

State* currentState = myStateMachine.getCurrentState();

我也尝试将State* 更改为GameState*，但它不起作用，因为getCurrentState() 返回类型State。当我实际上不知道当前的派生状态是什么时，如何获取堆栈上的当前状态？

我也不知道为什么它允许我将GameState 推送到期待State 的堆栈上，但不允许我将它作为GameState 检索。相反，它让我在State 检索它。

Answer 1

试试这个：

#include <iostream>

namespace {
    class State {
    public:
        virtual int foo() const = 0;
    };
    class GameState : public State {
    public:
        int foo() const { return 5; }
    };
}

int main() {
    const GameState s{};
    std::cout << s.foo() << "\n";
    const State *const p = &s;
    std::cout << p->foo() << "\n";
    return 0;
}

对于GameState要替换C++中State的方法foo()，该方法必须是虚的。原因是，默认情况下，为了提高效率，C++ 编译器会在编译时计算foo() 的地址。 virtual 关键字通过指向列出GameState 类型的虚方法的结构的指针来间接寻址。

您的问题是，除非foo() 是虚拟的，否则您的计算机无法在运行时判断State * 对象是指向State 对象还是GameState 对象。

但是，如果foo() 是虚拟的，那么包括GameState 对象在内的每个State 对象都包含一个指向隐藏vtable 的指针。State 类型 em> 有一个 vtable。 GameState 类型有另一个 vtable。 每个 vtable 引用正确的函数 foo()。

[示例中的= 0 顺便通知编译器不会为State 对象提供任何实际函数foo()。您可以在代码中省略= 0，如果愿意，可以提供State::foo()。]

Answer 2

您应该将类​​型 State* 转换为 GameState*

我的意思是：

State* currentState = myStateMachine.getCurrentState();

应该是

// if State class don't have any virtual method, you should use static_cast<>
GameState* currentState = static_cast<GameState*>(myStateMachine.getCurrentState());

或

// if State class has at least virtual method, you should use dynamic_cast<>
GameState* currentState = dynamic_cast<GameState*>(myStateMachine.getCurrentState());

会有用的