Question

我正在为一个用C ++编写的游戏设计一个抽象的particle类。每个派生的粒子类将具有该类的所有实例使用的不同纹理。当然，我想使用静态成员来存储纹理。但是，每个粒子都会加载，卸载和绘制相同的纹理。因此，我还想在基础粒子类中编写这些函数，而不是为每个派生类重写它们。问题是在C ++中无法创建静态的虚拟成员。

我在相关的Stack Overflow问题（here，here和here）上找到了一些建议。两个常见的建议如下：

在基类中创建一个虚拟方法（比如texture），该方法返回对纹理对象的引用，并在每个派生类中重写该方法。
使用curiously recurring template pattern允许我从基类方法中调用派生类的静态成员。

这些都是很好的解决方案，但对我来说似乎都不是很理想。

我不能使用（2）因为派生类不共享公共基类，所以我不能使用多态来存储指向不同派生粒子混合的指针。因此，对于我想要添加到场景中的每种类型的粒子，我需要一个单独的容器，这是不可维护的。

选项（1）适用于draw函数。但正如问题标题所暗示的那样，我没有一个实例变量可以用texture和load方法调用unload。这些方法应该是静态的。这两个函数都是单行的，因此为每个子类编写这两个函数并不困难。但是，它的安全性稍微不那么安全，因为没有任何东西迫使我实现这些功能，即使每个子类都需要它们。另外，我想知道是否有更好的解决方案，以防我或其他人遇到这个问题，使用更复杂的方法（需要更多代码重复）的类层次结构。

可能没有更好的解决方案，但我想我会问这里是否有人可以想到一个，或者解释一下如何改进我的设计以避免这个问题。

编辑：这是选项（1）的示例实现，因为Kerrek SB指出我的问题是缺少代码。

class BaseParticle
{
public:
    // Cannot declare virtual load and unload methods because they're static.

    void draw()
    {
        texture().draw();
    }
protected:
    virtual Texture& texture() = 0;
};

class DerivedParticle : public BaseParticle
{
public:
    static void load() // Need to reimplement for every other derived class.
    {
        _texture.load();
    }

    static void unload() // Need to reimplement for every other derived class.
    {
        _texture.unload();
    }
private:
    static Texture _texture; // Need to create for every derived class.

    virtual Texture& texture() { return _texture; }
};

希望我的例子和评论能让问题更加清晰。我基本上试图避免每个静态方法强加的样板代码。

Answer 1

首先，我建议沿RAII行重构Texture类，以便在构造函数中执行纹理加载，并在析构函数中执行卸载。

然后你就可以静态初始化纹理了。在DerivedParticle的实现（.cpp）文件中，您可以输入：

static Texture DerivedParticle::texture_("derivedtexturefilename");

之后，派生粒子在静态初始化期间获得正确的纹理，并且不需要首先调用加载/卸载方法 - 这更好，因为您可以避免使用未初始化纹理或忘记使用卸载一个。

这假设纹理文件名在编译时是已知的，并且纹理与其他静态对象的初始化顺序并不重要。如果没有，那么你可以通过将静态实例包装在函数中来推迟初始化静态实例，并用对此函数的调用替换它的所有用法：

Texture& DerivedParticle::texture_() {
    static Texture* texture = new Texture(fileName);
    return *texture;
}

另请参阅C ++ FAQ中的How do I prevent the "static initialization order fiasco"?。

BTW，best not to use identifiers with leading underscores。

在没有实例变量的派生类中初始化“继承的静态成员”

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