不同形状之间的交叉点

时间:2013-01-27 02:30:15

标签: c++ inheritance geometry polymorphism virtual

我正在尝试创建一个形状库。有以下类Shape,带有此声明:

#include "pos.h"
#ifndef SHAPE_H
#define SHAPE_H

class Shape{
protected:
    Pos pos;
public:
    Pos getPos();
    void setPos(Pos pos);
    virtual bool intersection(Shape&);

    Shape():pos((Pos){0,0}){}
    Shape(Pos pos):pos(pos){}
    Shape(int x, int y):pos((Pos){x,y}){}
};

#endif      /*  SHAPE_H */

如您所见,有一个虚函数成员(交集)。此函数用于计算两个形状是否相交(如果它们是圆形,矩形或其他形状,则无任何形状)。 我还声明了这些类(圆形和矩形):

#include "pos.h"
#include "shape.h"

#ifndef RECTANGLE_H
class Rectangle;
#endif      /*  RECTANGLE_H */

#ifndef CIRCLE_H
#define CIRCLE_H

class Circle : public Shape{
private:
    int radius;
public:
    int getRadius(){return radius;}
    void setRadius(int radius){this->radius=radius;}

    bool containsPos(Pos p);
    bool intersection(Circle& c);
    bool intersection(Rectangle& r);

    Circle();
    Circle(Pos pos);
    Circle(int radius);
    Circle(Pos pos, int radius);
};

#endif      /*  CIRCLE_H    */

#include "pos.h"
#include "shape.h"

#ifndef CIRCLE_H
class Circle;
#endif      /*  CIRCLE_H */

#ifndef RECTANGLE_H
#define RECTANGLE_H

class Rectangle : public Shape{
private:
    int width;
    int height;
public:
    int getWidth(){return width;}
    int getHeight(){return height;}

    void setWidth(int width){this->width=width;}
    void setHeight(int height){this->height=height;}

    bool containsPos(Pos pos);
    bool intersection(Rectangle& r);
    bool intersection(Circle& c);

    Rectangle():Shape(),width(0),height(0){}
    Rectangle(int w, int h):Shape(),width(w),height(h){}
    Rectangle(Pos p, int w, int h):Shape(p), width(w),height(h){}
    Rectangle(int x, int y, int w, int h):Shape(x,y), width(w), height(h){}

};

#endif      /*  RECTANGLE_H */

如您所见,我在Shape的每个子类中为Shape的每个子类创建了一个成员函数 看起来不错但有问题。当你调用一个给出一个Shape的交集时(我的意思是编译器不知道它的形状,例如从Shapes矢量中获取)作为参数时它不起作用(g ++:没有匹配的调用函数)。
我想这是因为我没有覆盖Shape的虚函数,因为只要参数不同,功能就不同了(我想)。
好吧,我想知道是否有一种很酷的方式来实现这一目标。

编辑:我在现代c ++设计的第11章中找到了更多我的问题。它是关于multimethods(带有参数的方法,其类型必须在运行时检查)。 在本章的第9节中,作者提到当使用static_cast进行轮询时,dynamic_cast是一个不错的选择。如果我发现更多相关信息,我会再次编辑。
编辑2:在“现代c ++设计”的第11章中,您可以在第二部分中找到作者提到游戏中不同形状之间的碰撞检测是需要使用多方法的典型问题。我没有说,但这个小型图书馆的目的是为了一个游戏,所以这正是我想要的。

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

设计错了。 First Shape需要一个名为BoundingRect的虚方法,它返回派生类填充区域的Top,Left,Bottom,Right。然后Shape.intersection做的第一件事是确定边界矩形是否相交;一项微不足道的练习。

现在变得更难了。每个形状必须提供一个虚拟名称Paths,它返回一个列表/数组的线段/贝塞尔曲线,真正描述该区域。然后intersection方法确定任一形状中的任何路径是否相交。

祝你好运。

答案 1 :(得分:1)

启用run time type information,创建一个实际采用Shape类的交集方法,并使用dynamic_cast找出你得到的对象,然后调用派生对象上的重载交集调用。

请注意,RTTI会严重降低代码速度,并且对每种形状都有特殊功能会严重影响代码的灵活性和可维护性。像理查德提出的一般化解决方案从长远来看可能更有利。