子类定义新成员变量时能避免dynamic_cast吗？

Question

我正在尝试以 "modern" C++ 风格编写应用程序，同时尝试学习如何这样做，并且陷入了一个应该相当基本的设计问题。

该应用程序会索引各种内容，例如 files/folders、音乐（通过某些音乐播放器 API，而不是文件系统），也许在未来的书签中等等。
问题在于代表这些东西。我的计划是使用基数 class，例如IndexedObject，然后我将 class 子 IndexedFile、IndexedSong 等等。

这些 objects 需要有一些共同的成员，有些则没有。所有种类都需要一个图标和一个名称才能在应用程序中显示，所以这些显然放在 IndexedObject 中。然而，索引文件需要完整路径，而索引歌曲需要艺术家、专辑和标题，但我们可能不知道它的路径（它甚至可能不在磁盘上）。将所有这些存储在一个 class 中似乎非常丑陋，在那种情况下，我仍然需要一个 "type" 成员来弄清楚一个特定的 class 实例应该代表什么。

对于程序中我有一个 IndexedObject 但只需要访问特定子 class（例如 IndexedFile 知道的信息）的部分，是否有更好的选择而不是使用 dynamic_cast，或者这正是应该使用的时间？
"better"，我指的是更好的任何合理定义，例如具有更高的性能、更安全等等。顺便说一句，其他选项可能包括完全不同的设计。这个基础 class/subclass 设计是我第一个想到的。

更新：

一些评论者要求提供代码。但是，我真的没有太多与这个特定问题相关的代码；问题是我应该如何设计和编码（subclass 方法是否正确）。我可以 super-specific 满足我的需要，但对我以外的任何人来说，答案都会变成 near-useless。
不过，我可以提供一些关于目标的额外细节，所以如果您需要，请继续阅读。

该程序对背景中提到的各种事物进行索引，并将它们存储在某种容器类型（在我的例子中为 QVector）以便于检索。用户通过一些热键启动应用程序，然后输入搜索词。对于每个键入的字母，该应用程序会过滤索引并显示匹配项。

对于找到的每个匹配项，UI 需要知道其类型。如果是一首歌，也许我们想将其格式化为“艺术家 - 曲目名称（来自专辑）“ 或者其他的东西;如果是书签，可能会显示域名和部分URL，等等。

所以换句话说，如果我使用subclass方法，我可能会这样做：

// The real code would of course have a bit more meat with some basic methods

class IndexedObject {
    string name;
    image icon;
};

class IndexedSong : public IndexedObject {
    string artist;
    string title;
};

class IndexedBookmark : public IndexedObject {
    some_url_type url;
};

void displayObject(const IndexedObject &obj) {

    // Pseudo-C++ follows
    if (obj is IndexedSong) {
        display icon, artist and title
    }
    else if (obj is IndexedBookmark) {
        display icon, name and URL;
    }
}

...这个例子的问题在于问题不是如何使用 dynamic_cast，上面的例子似乎暗示我必须这样做，而是是否有一个 完全解决这个问题的不同方法 完全避免了dynamic_cast。

Answer 1

而不是使用dynamic_cast，首选的方法是将必须为不同的类做不同的部分放入虚函数中。要查找和了解的术语是 "polymorphism"。

P.S。也许使用继承根本不是一个好主意——可能有些歌曲也是文件。组合可能会更好。

Answer 2

多态数据存储类型对于 C++ 来说有点问题，因为良好的 OOP 风格规定多态行为应该放在子类本身中……也就是说，IndexedObject 会有一个纯虚拟 play() 函数，IndexedSong 的实现将播放歌曲，IndexedVideo 的实现将播放视频，等等。但如果它是其他东西在消耗数据，那么就很难为它创建一个漂亮的抽象接口。

dynamic_cast、指定类型的枚举等几乎都是在这种情况下使用的。

Answer 3

对于您的代码，您可以在基 class 中定义一个虚函数，并让子 class 实现该函数，这样可以避免 dynamic_cast。代码将是这样的：

class IndexedObject {
    string name;
    image icon;
public:
    virtual void display() = 0;
};

class IndexedSong : public IndexedObject {
    string artist;
    string title;
    public:
       virtual void display()
       {/////}
};

class IndexedBookmark : public IndexedObject {
    some_url_type url;
   public:
       virtual void display()
       {/////}
};

void displayObject(const IndexedObject &obj) {

    obj.display()
}

Open-Closed principle就是为了处理这种情况，你可以在url中找到更多的细节，它讲到如何不使用dynamic_cast。

子类定义新成员变量时能避免dynamic_cast吗？

Can I avoid dynamic_cast when subclasses define new member variables?

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