为什么编译器告诉我类型是相等的，但不能将它们相互转换？ C++

Question

抱歉我的英语不好，我不是母语人士，请使用翻译来回答以下问题。

Context：我有一个任务来实现Scene类和Component类。 Component类是其他组件（ModComponent、EditComponent）的基类，并且有一个虚函数update()。 Scene 类存储 std::list 并具有从列表中添加/获取组件的方法。

获取组件的语法应该是这样的：

scene_object.getComponent<TypeComponent>();

在网上查了很久，我是这样做的：

#include <iostream>
#include <list>
#include <typeinfo>
#include <memory>

class Component
{
    public:
        virtual void update()
        {
            std::cout << "BASE COMP" << std::endl;
        }
};

class ModComponent : public Component
{
    public:
        void update()
        {
            std::cout << "MOD COMP" << std::endl;
        }
};

class EditComponent : public Component
{
    public:
        void update()
        {
            std::cout << "EDIT COMP" << std::endl;
        }
};

class Scene
{
    public:
        template<class T>
        T getComponent()
        {
            for(auto& ptr : m_comps)
            {
                std::cout << typeid(*ptr).name() << std::endl;
                std::cout << typeid(T).name() << std::endl;
                
                if(typeid(*ptr) == typeid(T))
                {
                    std::cout << "SAME TYPE" << std::endl;
                    //return *ptr;
                }
            }
        }

        template<class T>
        void addComponent(T obj)
        {
            m_comps.push_back(&obj);
        }

    private:
        std::list<Component*> m_comps;
};

int main()
{
    Component a;
    ModComponent b;
    EditComponent c;

    a.update();
    b.update();
    c.update();

    Scene sc;

    sc.addComponent(a);
    sc.addComponent(b);
    sc.addComponent(c);

    sc.getComponent<Component>.update();
    sc.getComponent<ModComponent>();
    sc.getComponent<EditComponent>().update();

    return 0;
}

理论上应该可行，因为以下几行：

for(auto& ptr : m_comps)
{
    std::cout << typeid(*ptr).name() << std::endl;
    std::cout << typeid(T).name() << std::endl;
                
    if(typeid(*ptr) == typeid(T))
    {
        std::cout << "SAME TYPE" << std::endl;
        //return *ptr;
    }
}

告诉我类型是相等的，但是一旦我取消注释返回，就会立即发生错误：

<source>: In instantiation of 'T Scene::getComponent() [with T = ModComponent]':
<source>:82:24:   required from here
<source>:50:29: error: could not convert '* ptr' from 'Component' to 'ModComponent'
   50 |                     return *ptr;
      |                             ^~~
      |                             |
      |                             Component

如有错误欢迎指正。

Answer 1

ptr

方法中的局部变量

getComponent

的类型为

&Component

，因此如果您尝试返回

*ptr

（

Component

类型），编译器会抱怨，因为该方法应该返回

T

（类型为 

ModComponent

、

EditComponent

 等）。您需要返回声明的返回类型或其子类型的值。

如果你确定你返回的确实是

T

类型，那么你可以在投射后返回它：

return *static_cast<ModComponent*>( ptr ); 或者（如评论中建议的那样）你可以使用

dynamic_cast

 这可能更适合这个：

T* casted = dynamic_cast<T*>(ptr);
if (casted != NULL) {
    return *casted;
}

在这两种情况下，我建议您应该返回

T*

 而不是 

T

，并将其作为 

T*

 传递给 

addComponent

 方法。显然，这也需要对方法的行为进行额外的更改。

在第一种情况下，取消引用对象的成本可能很高（因为进行了复制），并且对对象的任何更新都不会反映到存储在

Scene

 中的对象。在 

addComponent

 中，您将指针指向局部变量（参数），因此存储此类指针并稍后使用它可能会导致未定义的行为。