c++ 使用 reinterpret_cast 投射 unique_ptr<derived> * 到 unique_ptr<base> * 用于创建可转换的树结构</derived>

Question

我目前正在编写一个需要操作树结构（抽象语法树）的程序。
在树中，一个节点将其子节点作为 unique_ptr 拥有，如下所示：

struct Node {
  // to replace node itself in the tree:
  // points to unique_ptr that owns this node
  // a node can be stored in different unique_ptr types
  //  -> for example: NodeY could be stored in unique_ptr<NodeY> or unique_ptr<NodeX>)
  //  ->   thus self has to be of type unique_ptr<Node>*
  unique_ptr<Node> *self;
  // ...
};

struct NodeX: Node {
  unique_ptr<Node> child1;
  unique_ptr<NodeY> childY;
};

struct NodeY: Node {
  unique_ptr<NodeX> child1;
  unique_ptr<NodeY> child2;
  vector<unique_ptr<NodeY>> otherChildren;
};

struct NodeZ: NodeY {
  // ...
};
// and a lot of other nodes with different child types ...

在更改树时，应该可以替换树中的节点。
为此，我在每个节点中存储了一个指向拥有 unique_ptr 的self指针。 替换操作如下所示：

// could replace node:
void visitNodeY(NodeY *node) {
  if (node->someCondition) {
     // replace
     auto newNode = make_unique<NodeZ>();
     unique_ptr<Node> *self = node->self; 
     // replace with make_unique<NodeA>() would break inheritance hierarchy, but i will not do it :)
     *self = move(newNode); // replace and delete old node
     node = self.get();     // get new address
     node->self = self;     // self still points to same address, only contend of unique_ptr has changed
  }
}

现在的问题是在构造节点后设置self指针。
为了实现这一点，我正在使用reinterpret_cast ：

void createNodeX_children(NodeX *nodex) {
  // create childY
  nodex->childY = make_unique<NodeY>();
  // ...
  // is that save?
  nodex->childY->self = reinterpret_cast<unique_ptr<Node>*>(&nodex->childY);
}

我现在的问题是：是否以这种方式使用 reinterpret_cast 保存，只要我不破坏上面提到的 inheritance 层次结构？

Answer 1

不要reinterpret_cast 。 您可以使用std::unique_ptr的 构造函数以多态方式转移所有权。