C++ std :: array cast

Question

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

Game还包含Foundation秒的标准::阵列和GameWidget包含FoundationWidget秒的标准::阵列。 Game也包含一个虚拟方法，它应该返回指向数组Foundation s的指针。 GameWidget通过返回指向其FoundationWidget的数组的指针覆盖此方法。 目前（非工作）的实现看起来是这样的：

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; 
    } 
} 

我期望这个工作，因为它是与类相同大小的阵列，扩展指定为返回类型的人，而是我收到这个错误：cannot convert ‘std::array<FoundationWidget, 4ul>*’ to ‘std::array<Foundation, 4ul>*’ in return。

我也试着将类属性声明为指针数组，但结果是一样的。 static_cast或dynamic_cast都没有帮助。

我在这里错过了什么？有没有什么方法来投射数组？如果不是，我可以使用一些建设来获得相同的结果，即“虚拟”类成员吗？

Answer 1

数组是打包某些类型数据的值。不同类型的数组与数组不兼容。例如，它们的大小可能不同。并且数组被打包，因此大小为7的元素数组和大小为8的元素数组将不起作用。

即使它们的大小相同，C++也会规定这些数组是不可转换的。

您可以通过array<unique_ptr<Base>, N> - （智能）指针数组来解决此问题。如果你想避免额外的碎片和分配，你也可以写一个类型擦除类型any_derived<Base, size_limit>类型并有一个array<any_derived<Base, size_limit>, N>并连续存储它们。

但实际上只是使用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>{}) {} 
}; 

这里我们有一个存储类，它存储的是在施工时确定的。

模板版本将要求在头文件中公开Game中的所有逻辑。这个需要所有对“真实”类型的foundations元素的访问都需要运行时调度。

Answer 2

A GameWidget对象包含一个4 FoundationWidget对象的数组，也包含一个不同数组的对象（间接地通过其基类子对象）。如果这是你想要的，那很好。我以某种方式怀疑它，并假设你确实想要别的东西，尽管遏制问题与返回类型get_foundations()的问题无关。

无论哪个对象包含哪个数组，这两个数组类型都不会形成协变返回类型。只有通过继承相关的类以及指向这些类的指针/引用可能会形成协变返回类型。std::array这样的类和指向这样的数组和数组的指针of指向这样的类的指针等本身并不相关，不能共同使用。所以你的期望很不幸在现实中没有支持。

也没有办法可靠地投出这样的对象的数组。

有几种方法可以实现你想要的，比其他更多的参与。

1. 使Game成为模板。

   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. 不要暴露数组。

   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. 创建根基的家庭定制的容器，从而FoundationWidgetArray继承FoundationArray（这可能是太长时间在这里展示）。