Question

class Animal
{
};

class Dog : public Animal
{
};

class Elephant : public Animal
{
};

有动物物品的集合：

std::vector<std::shared_ptr<Animal>> animals;

程序中的某处还有其他共享指针和弱指针，指的是“animals”集合中的对象。

例如，在动物的索引0处有Dog个对象。

std::shared_ptr<Dog>& dog = std::static_pointer_cast<Dog>(animals[0]);

我需要将此对象的类型转换为Elephant。我不能只删除这个对象（Dog），并创建新的（Elephant），因为弱指针将过期，而其他共享指针将引用旧对象，而不是新对象。我需要这样做，弱指针和其他共享指针仍将引用相同的对象 - 但类型将是不同的（转换）。所有引用均为Animal类型，因此不会出现Dog引用的情况，但它已经Elephant。

我该怎么办？这种做法是否被认为是黑客攻击？

编辑（更多信息）：

问题我在游戏中存在。对于游戏需求，我有时需要将动物转化为怪物，将怪物转化为NPC。问题是有很多对不同演员的引用。例如，一些怪物可以选择另一个怪物的目标（因此怪物拥有指向另一个怪物的弱指针）。我给出的类层次结构只是示例，但对于真实它看起来像这样。演员 - ＆gt;怪物，动物，NPC，玩家

Answer 1

您可以使用另一个间接级别来执行此操作：而不是直接使用Animal，您可以创建以下内容：

class ShiftingAnimal
{
    ShiftingAnimal(std::unique_ptr<Animal> animal){...}
    void shift(std::unique_ptr<Animal> newAnimal){...}
}

并在整个程序中使用std::shared_ptr<ShiftingAnimal>。

Answer 2

您需要一个额外的间接层。创建一个拥有动物指针的包装器：

struct animal_wrapper {
    std::unique_ptr<Animal> handle;
};

std::vector<std::shared_ptr<animal_wrapper>> animals;

现在您可以更改Wrapper::animal指向的对象，指向该包装器的所有共享指针都将保持有效。

Answer 3

在你的问题中你说：

程序中的某处还有其他共享指针和弱指针，指的是“animals”集合中的对象。

但似乎你不想要指向对象的指针，你想要的东西引用可能在不同时间包含不同对象的位置。

可能的解决方案

“程序中的某个地方”你可以使用迭代器而不是对象的共享/弱指针;这样，当您更改向量中特定位置的内容时，您将继续引用正确的对象。这种可行性取决于你对向量的使用：只有你知道使用模式永远不会使迭代器失效时才能这样做（这是非常不可能的）。
与之前相同，但不是迭代器存储索引。这不太可能是可行的（只要你从不插入中间/更改排序/删除元素，你现在可以负担重新分配）
添加一个间接级别，如其他答案所示。

添加间接级别

这是在其他答案中提出的，是实现目标的最通用方式;我认为没有理由编写新的类/结构。我建议使用std::vector<std::shared_ptr<std::unique_ptr<Animal>>>，即一个共享指针向量，它引用可能在不同时间包含不同对象的位置（或者没有任何对象）。请注意，在两种情况下（plain unique_ptr和wrapper类），附加级别的间接为使用模式添加了一些“怪异”。 Here您可以找到显示这两个选项的代码。

另请注意，如果您开始使用unique_ptr而不仅仅是shared_ptr，则可能需要为Animal类提供虚拟析构函数（请参阅this other question）。

希望这有帮助。

转换没有智能指针过期的多态对象类型

3 个答案:

可能的解决方案

添加间接级别