Wskaźniki i polimorfizm klas szablonowych

Wskaźniki i polimorfizm klas szablonowych
Crow
CR
Crow
CR
  • Rejestracja:ponad 16 lat
  • Ostatnio:11 miesięcy
0

Witam.

Mam klasę szablonową typu variadic z jedną specjalizacją:

Kopiuj
template<typename... T>
struct Base
{
	int X;
};

template<typename First, typename... Rest>
struct Base<First, Rest...> : public First, public Base<Rest...>
{

};

Całość działa tak, że pusta klasa Base (ta ze specjalizacją) dziedziczy rekursywnie po wszystkich elementach, a na samym końcu (gdy zostaje już tylko jeden element) dziedziczy sama po sobie, ale w wersji podstawowej (tej z zawartością):

Kopiuj
struct Base : public First, public Base<>
{

};

Dodatkowo używam takiego modelu, by korzystać ze static_assert() dla każdego First i sprawdzać, czy wskazany typ spełnia odpowiednie kryteria (tutaj to pominąłem, żeby nie zaśmiecać kodu). Poniżej przykładowe klasy wsadowe:

Kopiuj
struct Addon1
{
	int Value1;
};

struct Addon2
{
	int Value2;
};

Sęk w tym, że chciałbym potem przetrzymywać takie klasy w kontenerze wskaźników (np. std::vector) i używając dowcastów i upcastów dokopywać się do składników bazowych. Niestety nie mogę sobie poradzić z odpowiednim rzutowaniem:

Kopiuj
Base<Addon1, Addon2> B;
B.X = 123;
B.Value1 = 10;
B.Value2 = 20;

Base<>* BasePtr = &B;
std::cout << BasePtr->X << std::endl; //Wyświetla 123 = OK
std::cout << reinterpret_cast<Addon2*>(BasePtr)->Value2 << std::endl; //Wyświetla 123 = błąd, powinno być 20

void* AnyPtr = &B;
std::cout << reinterpret_cast<Base<>*>(AnyPtr)->X << std::endl; //Wyświetla 10 = błąd, powinno być 123
std::cout << reinterpret_cast<Addon2*>(AnyPtr)->Value2 << std::endl; //Wyświetla 10 = błąd, powinno być 20

A co konkretnie próbuję osiągnąć? Mam klasę SpriteEx<>, która może zostać rozbudowana o dodatkowe efekty, np. SpriteEx<Saturation, Contrast>. Dzięki modułowości klasa jest lżejsza, co przy setkach czy nawet tysiącach instancji jednocześnie przechowywanych w pamięci ma znaczenie, zwłaszcza, że wszystkich efektów jest ponad 50, a każdy z nich dodaje od jednego do kilku floatów, przy czym gotowy Sprite średnio korzysta tylko z 0-3 efektów naraz. Takie gotowe Sprite'y chcę przechowywać na liście, by klasa renderująca mogła przelecieć ją w pętli i w zależności od specjalnych flag rozpoznać jakie rozszerzenia (efekty) wchodzą w skład klasy i je zastosować (narysować), używając rzutowania.

Ktoś mógłby podpowiedzieć, co robię źle i jak to powinienem rozwiązać?

edytowany 3x, ostatnio: Crow
Udostępnij
Kopiuj link do postu Kopiuj link do postu jako Markdown
Komentuj
_13th_Dragon
_13th_Dragon
_13th_Dragon
_13th_Dragon
  • Rejestracja:ponad 19 lat
  • Ostatnio:2 miesiące
3
Wykonuję programy na zamówienie, pisać na Priv.
Asm/C/C++/Pascal/Delphi/Java/C#/PHP/JS oraz inne języki.
Udostępnij
Kopiuj link do postu Kopiuj link do postu jako Markdown
Komentuj
mwl4
mwl4
mwl4
mwl4
  • Rejestracja:około 12 lat
  • Ostatnio:dzień
  • Lokalizacja:Wrocław
  • Postów:398
1

Problemem przy takim castowaniu:

Kopiuj
reinterpret_cast<Addon2*>(BasePtr)

Jest to, że typ Addon2 nie jest w żaden sposób związany z Base<>. Takie powiązanie dopiero jest w typie Base< Addon1, Addon2 >.

Tak jak to robisz to niemożliwe jest odpowiednie rzutowanie typów, bo nie wiadomo gdzie jest Addon2 w pamięci.
Rozważ następujący kod:

Kopiuj
Base< Addon2, Addon1 > A;
Base< Addon1, Addon2 > B;

Base<>* BasePtrA = &A;
Base<>* BasePtrB = &B;

std::cout << offsetof( decltype( A ), Value1 ) << std::endl; // printuje 4
std::cout << offsetof( decltype( B ), Value1 ) << std::endl; // printuje 0

cast< Addon2 * >( BasePtrA )->Value2; // Skąd kompilator ma wiedzieć gdzie jest Addon2?
cast< Addon2 * >( BasePtrB )->Value2; // Skąd kompilator ma wiedzieć gdzie jest Addon2?

Żeby takie rzutowanie było prawidłowe, musiałbyś wskazać kompilatorowi gdzie jest Addon2:

Kopiuj
std::cout << static_cast< Addon2 * >( static_cast< Base< Addon1, Addon2 > * >( BasePtr ) )->Value2 << std::endl;
Asm/C/C++
edytowany 1x, ostatnio: mwl4
CR
No właśnie, tylko wtedy muszę znać rzeczywisty typ przypięty do wskaźnika. Tutaj mamy Base<Addon1, Addon2>, ale w praktyce kombinacje mogą być różne, np. Base<Addon31, Addon21, Addon7> ;/.
mwl4
Rozwiązaniem do takiego problemu jest ogólnie ECS i tak się to rozwiązuje najczęściej, post na dole @Crow .
Udostępnij
Kopiuj link do postu Kopiuj link do postu jako Markdown
Komentuj
several
several
several
several
  • Rejestracja:ponad 15 lat
  • Ostatnio:około 3 godziny
0

Całość działa tak, że pusta klasa Base (ta ze specjalizacją) dziedziczy rekursywnie po wszystkich elementach

Nic takiego nie ma miejsca, możesz sam sobie sprawdził na cpp insights w jaki sposób kompilator rozwija Twoje szablony https://cppinsights.io/s/63093e84
Takie dziedziczenie po typach można osiągnąć dużo prościej https://cppinsights.io/s/98a8a1a6
Ale czy to jest właściwe rozwiązanie Twojego problemu to nie wiem.

Kopiuj
struct type{};
struct type_2{};
struct type_3{};

template<typename ...T>
class Child : public T...
{};

template<>
class Child<> {};

int main()
{
    Child<type, type_2, type_3, Child<>> child;
}
edytowany 6x, ostatnio: several
Zobacz pozostałe 3 komentarze
several
@Crow: w wersji podanej przez ciebie Child nie będzie klasą bazową, natomiast w mojej będzie Wystarczy, że dodasz Child<> na koniec i będzie tak jak chciałeś Child<type, type_2, type_3, Child<>> child; Wyedytowałem post, żeby było przełożenie do Twojego kodu.
CR
Tak, ale dalej pozostaje kwestia braku kontroli nad T (żeby ograniczyć co może, a co nie może być podane jako klasa wsadowa).
several
Na moim przykładzie możesz spokojnie użyć SFINAE lub konceptów by taką kontrolę osiągnąć.
CR
Dokładnie, ale do tego musisz użyć specjalizacji i wypakować T. Nie zrobisz tego operując na paczce parametrów T....
several
Koncepty nie mają problemu z T..., przynajmnie nie większy niż regularne klasy. I będzie to dużo przyjemniej wyglądało niż używając czegokolwiek innego. Tym nie mniej, skup się na właściwym problemie, dyskusja nad wyższością któregoś z naszych przykładów raczej nie zaprowadzi Cię do niczego.
Udostępnij
Kopiuj link do postu Kopiuj link do postu jako Markdown
Komentuj
mwl4
mwl4
mwl4
mwl4
  • Rejestracja:około 12 lat
  • Ostatnio:dzień
  • Lokalizacja:Wrocław
  • Postów:398
3

IMHO czym mógłbyś się zainteresować to jak zaimplementować statyczny Entity Component System używając templateów w C++.

Link: https://indiegamedev.net/2020/05/19/an-entity-component-system-with-data-locality-in-cpp/

Przykładowy kod z linka:

Kopiuj
struct Position
{
    float x;
    float y;
};

struct Velocity
{
    float x;
    float y;
};

struct Randomness
{
    float a;
};

int main()
{
    ECS ecs;

    ecs.RegisterComponent<Position>();
    ecs.RegisterComponent<Velocity>();
    ecs.RegisterComponent<Randomness>();

    Entity ent1(ecs);
    ent1.Add<Position>({1,2});
    ent1.Add<Velocity>({.5f,.5f});
    ent1.Add<Randomness>({.25f});

    Entity ent2(ecs);
    ent2.Add<Position>({5,24});
    ent2.Add<Randomness>({0.8f});

    System<Position,Velocity> system(ecs);
    system.Action([](const float elapsedMilliseconds,
                     const std::vector<EntityID>& entities,
                     Position* p,
                     Velocity* v)
    {
        for(std::size_t i = 0; i < entities.size(); ++i)
        {
            std::cout   << i << " PV -----------------\n"
                        << "P: (" << p[i].x << ',' << p[i].y << ")\n"
                        << "V: {" << v[i].x << ',' << v[i].y << ")"
                        << std::endl;

            p[i].x += v[i].x * (elapsedMilliseconds / 1000.f);
            p[i].y += v[i].y * (elapsedMilliseconds / 1000.f);
        }
    });

    System<Randomness, Position> system2(ecs);
    system2.Action([](const float elapsedMilliseconds,
                     const std::vector<EntityID>& entities,
                     Randomness* r,
                     Position* p)
    {
        for(std::size_t i = 0; i < entities.size(); ++i)
        {
            p[i].x -= r[i].a;
            std::cout   << i << " RP -----------------\n"
                        << "R: (" << r[i].a << ")\n"
                        << "P: {" << p[i].x << ',' << p[i].y << ")"
                        << std::endl;
        }
    });

    for(int i = 0; i < 3; ++i)
        ecs.RunSystems(1000);

    ecs.RemoveComponent<Randomness>(ent2.GetID());

    for(int i = 0; i < 3; ++i)
        ecs.RunSystems(1000);

    ecs.RemoveEntity(ent1.GetID());

    for(int i = 0; i < 3; ++i)
        ecs.RunSystems(1000);

    return 0;
}

To jest coś co spełniłoby twoje wymagania i szybko by działało (również byłoby łatwe do zrównoleglenia).

Asm/C/C++
CR
Dzięki, poczytam sobie na temat tego schematu i dam znać co wyszło :).
Udostępnij
Kopiuj link do postu Kopiuj link do postu jako Markdown
Komentuj
Treść
Podgląd
Kliknij, aby dodać treść...
Kliknij, aby dodać załącznik lub wklej ze schowka.
Instrukcja obsługi Markdown
Pomoc 1.18.8

Typografia

Edytor obsługuje składnie Markdown, w której pojedynczy akcent *kursywa* oraz _kursywa_ to pochylenie. Z kolei podwójny akcent **pogrubienie** oraz __pogrubienie__ to pogrubienie. Dodanie znaczników ~~strike~~ to przekreślenie.

Możesz dodać formatowanie komendami , , oraz .

Ponieważ dekoracja podkreślenia jest przeznaczona na linki, markdown nie zawiera specjalnej składni dla podkreślenia. Dlatego by dodać podkreślenie, użyj <u>underline</u>.

Komendy formatujące reagują na skróty klawiszowe: Ctrl+B, Ctrl+I, Ctrl+U oraz Ctrl+S.

Linki

By dodać link w edytorze użyj komendy lub użyj składni [title](link). URL umieszczony w linku lub nawet URL umieszczony bezpośrednio w tekście będzie aktywny i klikalny.

Jeżeli chcesz, możesz samodzielnie dodać link: <a href="link">title</a>.

Wewnętrzne odnośniki

Możesz umieścić odnośnik do wewnętrznej podstrony, używając następującej składni: [[Delphi/Kompendium]] lub [[Delphi/Kompendium|kliknij, aby przejść do kompendium]]. Odnośniki mogą prowadzić do Forum 4programmers.net lub np. do Kompendium.

Wspomnienia użytkowników

By wspomnieć użytkownika forum, wpisz w formularzu znak @. Zobaczysz okienko samouzupełniające nazwy użytkowników. Samouzupełnienie dobierze odpowiedni format wspomnienia, zależnie od tego czy w nazwie użytkownika znajduje się spacja.

Znaczniki HTML

Dozwolone jest używanie niektórych znaczników HTML: <a>, <b>, <i>, <kbd>, <del>, <strong>, <dfn>, <pre>, <blockquote>, <hr/>, <sub>, <sup> oraz <img/>.

Skróty klawiszowe

Dodaj kombinację klawiszy komendą notacji klawiszy lub skrótem klawiszowym Alt+K.

Reprezentuj kombinacje klawiszowe używając taga <kbd>. Oddziel od siebie klawisze znakiem plus, np <kbd>Alt+Tab</kbd>.

Indeks górny oraz dolny

Przykład: wpisując H<sub>2</sub>O i m<sup>2</sup> otrzymasz: H2O i m2.

Składnia Tex

By precyzyjnie wyrazić działanie matematyczne, użyj składni Tex.

<tex>arcctg(x) = argtan(\frac{1}{x}) = arcsin(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}})</tex>

Kod źródłowy

Krótkie fragmenty kodu

Wszelkie jednolinijkowe instrukcje języka programowania powinny być zawarte pomiędzy obróconymi apostrofami: `kod instrukcji` lub ``console.log(`string`);``.

Kod wielolinijkowy

Dodaj fragment kodu komendą . Fragmenty kodu zajmujące całą lub więcej linijek powinny być umieszczone w wielolinijkowym fragmencie kodu. Znaczniki ``` lub ~~~ umożliwiają kolorowanie różnych języków programowania. Możemy nadać nazwę języka programowania używając auto-uzupełnienia, kod został pokolorowany używając konkretnych ustawień kolorowania składni:

```javascript
document.write('Hello World');
```

Możesz zaznaczyć również już wklejony kod w edytorze, i użyć komendy  by zamienić go w kod. Użyj kombinacji Ctrl+`, by dodać fragment kodu bez oznaczników języka.

Tabelki

Dodaj przykładową tabelkę używając komendy . Przykładowa tabelka składa się z dwóch kolumn, nagłówka i jednego wiersza.

Wygeneruj tabelkę na podstawie szablonu. Oddziel komórki separatorem ; lub |, a następnie zaznacz szablonu.

nazwisko;dziedzina;odkrycie
Pitagoras;mathematics;Pythagorean Theorem
Albert Einstein;physics;General Relativity
Marie Curie, Pierre Curie;chemistry;Radium, Polonium

Użyj komendy by zamienić zaznaczony szablon na tabelkę Markdown.

Lista uporządkowana i nieuporządkowana

Możliwe jest tworzenie listy numerowanych oraz wypunktowanych. Wystarczy, że pierwszym znakiem linii będzie * lub - dla listy nieuporządkowanej oraz 1. dla listy uporządkowanej.

Użyj komendy by dodać listę uporządkowaną.

1. Lista numerowana
2. Lista numerowana

Użyj komendy by dodać listę nieuporządkowaną.

* Lista wypunktowana
* Lista wypunktowana
** Lista wypunktowana (drugi poziom)

Składnia Markdown

Edytor obsługuje składnię Markdown, która składa się ze znaków specjalnych. Dostępne komendy, jak formatowanie , dodanie tabelki lub fragmentu kodu są w pewnym sensie świadome otaczającej jej składni, i postarają się unikać uszkodzenia jej.

Dla przykładu, używając tylko dostępnych komend, nie możemy dodać formatowania pogrubienia do kodu wielolinijkowego, albo dodać listy do tabelki - mogłoby to doprowadzić do uszkodzenia składni.

W pewnych odosobnionych przypadkach brak nowej linii przed elementami markdown również mógłby uszkodzić składnie, dlatego edytor dodaje brakujące nowe linie. Dla przykładu, dodanie formatowania pochylenia zaraz po tabelce, mogłoby zostać błędne zinterpretowane, więc edytor doda oddzielającą nową linię pomiędzy tabelką, a pochyleniem.

Skróty klawiszowe

Skróty formatujące, kiedy w edytorze znajduje się pojedynczy kursor, wstawiają sformatowany tekst przykładowy. Jeśli w edytorze znajduje się zaznaczenie (słowo, linijka, paragraf), wtedy zaznaczenie zostaje sformatowane.

  • Ctrl+B - dodaj pogrubienie lub pogrub zaznaczenie
  • Ctrl+I - dodaj pochylenie lub pochyl zaznaczenie
  • Ctrl+U - dodaj podkreślenie lub podkreśl zaznaczenie
  • Ctrl+S - dodaj przekreślenie lub przekreśl zaznaczenie

Notacja Klawiszy

  • Alt+K - dodaj notację klawiszy

Fragment kodu bez oznacznika

  • Alt+C - dodaj pusty fragment kodu

Skróty operujące na kodzie i linijkach:

  • Alt+L - zaznaczenie całej linii
  • Alt+, Alt+ - przeniesienie linijki w której znajduje się kursor w górę/dół.
  • Tab/⌘+] - dodaj wcięcie (wcięcie w prawo)
  • Shit+Tab/⌘+[ - usunięcie wcięcia (wycięcie w lewo)

Dodawanie postów:

  • Ctrl+Enter - dodaj post
  • ⌘+Enter - dodaj post (MacOS)