多态性：这是（可能是密集的）使用static_cast致死的吗？

Question

这是上下文： Model具有（指向） Parameter和output 。 Model和Parameter是抽象类。 我们使用类型的指针Model*操纵各种衍生（混凝土）班的Model ，它的指针Parameter动态指向的各种衍生（混凝土）类的实例Parameter 。

以下是类的简化版本。 我知道应该避免使用new或至少delete后delete ，但我省略了非主题代码行（例如析构函数）。

// Abstract classes
class Parameter {
public:
    virtual void reinitialize() = 0;
};

class Model{
public:
    Model(Parameter *argt){ ptr_param = argt; }
    virtual void computeModelOutput() = 0;
    double output;
    Parameter *ptr_param;
};

// Concrete classes
class ACertainKindOfParameter : public Parameter{
public:
    ACertainKindOfParameter(int argt){ value = argt; }
    virtual void reinitialize(){ value = 1; }
    int value;
};

class ACertainKindOfModel : public Model{
public:
    ACertainKindOfModel(int argt) : Model(new ACertainKindOfParameter(argt)){}
    virtual void computeModelOutput(){
        output = 10.0 + (double)(static_cast<ACertainKindOfParameter*>(ptr_param)->value);
    }
};

int main(){
    ACertainKindOfModel myModel{5};
    Model *ptr_model = &myModel;
    ptr_model->computeModelOutput();
    std::cout << ptr_model->output << std::endl; // 15
}

在这段代码中困扰我的是ACertainKindOfModel没有直接访问value ，所以我显然需要使用static_cast 。 一个真实的Model当然会有一个例如50个Parameter s的向量，而不仅仅是一个，所以每次计算output （或任何其他依赖于参数的动作）这意味着50 static_cast 。 对我来说这看起来不是一个好习惯，但我可能错了。 你看到设计中有任何缺陷吗？

注意：我想让Parameter成为一个类模板，但它似乎不是一个有效的选项，因为当考虑不同类型的value时， Parameter的方法会有很大差异。 在上面的简单示例中， value的类型为int ，但在从Parameter派生的另一个类中，它可以是用户定义的类型，例如，只有三个可能值R ， G和B Color ，以及reinitialize()将与value = 1 。 Parameter虚拟getter()会很棒，但也不会工作，因为重定义中的返回类型存在冲突。

Answer 1

有几种方法可以使它更清洁。 如果Model不需要访问ptr_param ，则可以从Model删除它并将其存储在每个派生类中，并使用正确的类型。

或者您可以将static_cast封装在每个模型类中的getter函数中：

ACertainKindOfParameter *getParam() const { return static_cast<ACertainKindOfParameter *>(ptr_param); }

您可以将这两种技术结合起来。 在派生模型类中定义参数，并使用协变返回类型以允许基类Model类访问。 在Model ，声明一个getter：

virtual Parameter *getParam() const = 0;

然后，在每个模型中，声明一个协变覆盖：

virtual ACertainKindOfParameter *getParam() const override { return ptr_param; }

假设ptr_param在ACertainKindOfModel声明。 如果不是，您将需要如上所述应用static_cast 。

或者，您可以将static_cast的结果保存在compute函数中，以避免多次使用它。