c++ - 将重载函数与其多态参数匹配

Question

好吧，这个标题有点拗口，我想这可能就是为什么很难通过谷歌或这个网站找到答案的原因。可能只是我不知道如何正确表达问题，但这里是:

我在 SimpleOpenGLRenderer 类中有一系列方法，它们都采用扩展 Model 类的单个参数。所以想法是，根据模型的类型，渲染器将调用知道如何渲染它的正确方法。这是一个基于问题的简化可执行示例:

#include <stdio.h>

class Model {};

class Cube : public Model {};

class Sphere : public Model {};

class Renderer
{
  public:
    virtual void renderModel(const Model& model) = 0;
};

class SimpleOpenGLRenderer
{
  public:
    void renderModel(const Cube& model)
    {
      printf("Render the cube.\n");
    }

    void renderModel(const Model& model)
    {
      printf("Throw an exception, my renderer does not support the model type you have provided.\n");
    }

    void renderModel(const Sphere& model)
    {
      printf("Render the sphere.\n");
    }
};

int
main(int argc, char** argv)
{
  Cube cube;
  Model& model = cube;
  SimpleOpenGLRenderer renderer;

  renderer.renderModel(cube);
  renderer.renderModel(model);
}

示例的输出是:

Render the cube.
Throw an exception, my renderer does not support the model type you have provided.

对于经验丰富的 C++ 开发人员来说，这似乎很明显，这并没有按计划工作，但对我来说却没有意义。在运行时，我不知道传递给渲染器的 Model 的确切类型(因此尝试重载来解决它)。来自 Java 背景，我之前使用过这种技术，在 Java 中，调用的方法将是与参数的 runtime 类型最匹配的方法。在 C++ 中，它似乎与引用的编译时类型相匹配，即使该引用最终可能是一个子类——在我看来——它更好地匹配另一个函数。

到目前为止，我一直认为这种运行时类型匹配是理所当然的。它在 C++ 中根本不存在，还是我走错了路？我应该在 C++ 中做一些不同的事情来实现它吗？

谢谢，

加里。

Answer 1

C++ 中的重载在编译时根据参数的静态类型解决。

有一种称为“双重调度”的技术可能有用:

class Model {
    virtual void dispatchRender(Renderer &r) const = 0;
};

class Cube : public Model {
    virtual void dispatchRender(Renderer &r) const {
        r.renderModel(*this); // type of "this" is const Cube*
};

int main() {
    Cube cube;
    Model &model = cube;
    SimpleOpenGLRenderer renderer;
    cube.dispatchRender(renderer);
}

请注意，Renderer 基类需要包含 SimpleOpenGLRenderer 当前所做的所有重载。如果您希望它特定于 SimpleOpenGLRenderer 存在哪些重载，那么您可以在 Model 中放置一个特定于 Simple 的调度函数，或者您可以忽略此技术而使用 dynamic_cast 在 SimpleOpenGLRenderer::renderModel 中反复测试类型。