如何解决这个C ++多重继承类似的问题

Question

我想知道推荐什么方法来避免出现以下问题。

我有一个拥有指向另一个刚性主体结构的指针的刚性主体3D类，以及一个继承刚性主体3D的类box3D。

class rigidBody3D {
public:
    void setPosition(float x, float y, float z);
    rigidBody* rb;
};

class box3D : public rigidBody3D {
public:
    box3D(float w float h, float l);
    ..other box functions..
};

然后，我有了使用这些3D类的2D类。

class rigidBody2D {
public:
    rigidBody2D();
    void setPosition(float x, float y);
    rigidBody3D body;
};

class box2D : public rigidBody2D {
public:
    box2D(float w, float h);
    box3D box;
};

例如，rigidBody2D的setPosition调用其刚性Body3D的3D setPosition。

void rigidBody2D::setPosition(float x, float y)
{
    body.setPosition(x,y,0);
}

问题：

照原样，创建一个box2D对象将创建两个刚性指针。 一个原因是box2D继承了具有rigidBody3D的rigidBody2D。 另一个原因是box2D有一个box3D对象，该对象继承了rigidBody3D。

我只想要一个僵尸指针。 我还希望能够为2D类（如box2D）调用2D setPosition，还希望调用其3D特定功能，例如box2D调用box3D。

解：

我使用虚拟继承解决了该问题，还继承了3D类而不是使用它们的对象。

class rigidBody3D {
public:
    void setPosition(float x, float y, float z);
    rigidBody* rb;
};

class box3D : public virtual rigidBody3D {
public:
    box3D(float w float h, float l);
    ..other box functions..
};

class rigidBody2D : private virtual rigidBody3D {
public:
    rigidBody2D();
    void setPosition(float x, float y);
};

class box2D : public rigidBody2D, private box3D  {
public:
    box2D(float w, float h);
};

void rigidBody2D::setPosition(float x, float y)
{
    rigidBody3D::setPosition(x,y,0);
}

Answer 1

在我看来，2d和3d对象仅通过以刚体*的形式实现而相关。 对于这两个概念， setPosition的语义是不同的。

另一种说法是2d 实体不是3d 实体的一种 ，它是一个不同的概念，因此似乎它们之间应该没有继承关系。

因此，我将从以下思路开始：

struct rigid_body_3d_concept {
  virtual ~rigid_body_3d_concept();
  void set_position(double x, double y, double z) {
    _impl->really_set_the_position(x, y, z);
  }
private:
  rigidbody* _impl;
};

struct rigid_body_2d_concept {
  virtual ~rigid_body_2d_concept();
  void set_position(double x, double y) {
    _impl->really_set_the_position(x, y, 0);
  }
private:
  rigidbody* _impl;
};

struct box3d 
: public rigid_body_3d_concept 
{
    box3d(double w, double h, double l);
};

struct box2d 
: public rigid_body_2d_concept 
{
    box2d(double w, double h);
};

Answer 2

你的评论：

我想要（...）2D对象，这是2D绘制的3D对象，其z分量设置为0

有力地表明， rigidBody2D 是 rigidBody3D ，和一个box2D 是 box3D 。 因此，与继承相比，继承似乎更自然：

备选方案1：简单继承

在这里，我们将考虑所有这些2D和3D对象的根是刚性对象2D。 仍然存在一个问题：box2D是更多的box3D还是更多的rididBody2D？

class rigidBody2D : public rigidBody3D {
public:
    rigidBody2D();
    void setPosition(float x, float y);
    // no body anymore:  it's inherited from rigidBody3D 
};
class box2D : public box3D {  // is it more like a box3d or more like a rigiBbody2D ? You decide ! 
public:
    box2D(float w, float h);
    // no box anymore:  it's inherited from box3D 
};
box2D::box2D (float w, float h) : box3D (w, h, 0) { /*...*/ }  // how to create a box2D as a special case of box3D

void rigidBody2D::setPosition(float x, float y)  // call the setpos of the parent.  
{
    rigidBody3D::setPosition(x, y, 0);  // call parent's setpos
}

所有这些对象都继承于rigidBody3D并且具有指向rigidBody的指针。

进一步的问题是，实际上知道是否rigidBody3D不应该自己从继承rigidBody ，或者有强烈的反对论据（为前：如果两个的寿命是不同的）。

备选方案2：多重继承

这是关于box2D的设计的。 考虑到三维尺寸为0，它是否比box3D更具有相同类型的成员函数的box3D？ 还是因为它应该具有并使用此对象提供的所有成员函数，而使它更像是一个ttyBody2D？

如果您可以轻松决定，请返回至备选方案1。

如果您不能决定，因为两者兼有，那么您可以考虑多重继承：

class box2D : public box3D, public rigidBody2D {   
public:
    box2D(float w, float h);
    // no box anymore:  it's inherited from box3D 
};

然后，您将继承成员（两者的功能和数据）。 如何进行多重继承并不容易。 在这里，您将有2个刚性主体指针：那些从盒子继承的指针和那些从主体继承的指针。

在您的情况下，可以通过使rigidBody3D继承为虚拟来解决此问题：

class rigidBody2D : public virtual rigidBody3D { ... };
class box3D : public virtual rigidBody3D { ... };

在这种情况下，如果一个对象继承了几个时间的linearBody3D，则只会创建一个此类子对象。