如何让函数调用子类Disc的关联函数而非父类Object的函数？

问题背景 #

开发学校作业的简单物理引擎，类继承链为Particle → Object → Disc。PhysicsWorld通过Object*列表遍历处理碰撞，全局声明了intersects(Object, Object)和getPenDist(Object, Object)函数，但实际使用Disc实例时，调用的仍是Object版本的函数，而非Disc的重载版本。且无法将这些函数设为Object的成员函数（因为Disc版本的函数参数为Disc，无法覆盖Object的成员函数）。

解决方案1：RTTI类型判断结合重载 #

适合作业场景，实现简单。核心是通过dynamic_cast判断对象实际类型，调用对应版本的函数。

修改PhysicsWorld.cpp中的resolveCollisions函数： #

#include "PhysicsWorld.h"
#include "Disc.h" // 需要引入Disc头文件

void PhysicsWorld::resolveCollisions(float duration) {
    std::vector<Object*>::iterator iter, iter2;

    for (iter = objectList.begin(); iter != objectList.end(); ++iter) {
        for (iter2 = objectList.begin(); iter2 != objectList.end(); ++iter2) {
            if (*iter == *iter2) continue;

            bool collision = false;
            float penDist = 0.0f;

            // 判断两个对象是否都是Disc类型
            Disc* d1 = dynamic_cast<Disc*>(*iter);
            Disc* d2 = dynamic_cast<Disc*>(*iter2);
            
            if (d1 && d2) {
                // 调用Disc版本的碰撞检测函数
                collision = intersects(*d1, *d2);
                penDist = getPenDist(*d1, *d2);
            } else {
                // 调用默认的Object版本函数
                collision = intersects(**iter, **iter2);
                penDist = getPenDist(**iter, **iter2);
            }

            if (collision) {
                // 此处编写碰撞处理逻辑，使用penDist
            }
        }
    }
}

注意：编译时需确保开启RTTI（多数编译器默认开启，如GCC需添加-frtti编译选项）。

解决方案2：双重分发（面向对象优雅实现） #

适合后续扩展更多形状（如矩形、三角形）的场景，完全基于虚函数实现多态，无需全局函数。

步骤1：修改Object.h，添加纯虚分发函数 #

#include <iostream>
#include "./Particle.h"

// 前置声明Disc类，避免循环引用
class Disc;

class Object : public Particle {
public:
    // 核心分发函数：接收任意Object类型的碰撞检测请求
    virtual bool intersectsWith(Object& other) = 0;
    virtual float getPenDistWith(Object& other) = 0;

    // 针对Disc类型的碰撞检测接口，子类需实现
    virtual bool intersectsWith(Disc& other) = 0;
    virtual float getPenDistWith(Disc& other) = 0;
};

// 保留原全局函数作为 fallback（可选）
bool intersects(Object o1, Object o2);
float getPenDist(Object o1, Object o2);

步骤2：修改Disc.h并实现分发函数 #

#include "./Object.h"

class Disc : public Object {
protected:
    float radius;
public:
    float getRadius() { return radius; }

    // 第一次分发：将请求转发给other的Disc版本函数
    bool intersectsWith(Object& other) override {
        return other.intersectsWith(*this);
    }

    float getPenDistWith(Object& other) override {
        return other.getPenDistWith(*this);
    }

    // 实现Disc与Disc的碰撞检测逻辑
    bool intersectsWith(Disc& other) override {
        return (other.getPosition() - getPosition()).getNorm() < getRadius() + other.getRadius();
    }

    float getPenDistWith(Disc& other) override {
        return -(other.getPosition() - getPosition()).getNorm() + getRadius() + other.getRadius();
    }
};

步骤3：修改PhysicsWorld.cpp的碰撞处理逻辑 #

#include "PhysicsWorld.h"

void PhysicsWorld::resolveCollisions(float duration) {
    std::vector<Object*>::iterator iter, iter2;

    for (iter = objectList.begin(); iter != objectList.end(); ++iter) {
        for (iter2 = objectList.begin(); iter2 != objectList.end(); ++iter2) {
            if (*iter == *iter2) continue;

            if ((*iter)->intersectsWith(**iter2)) {
                float penDist = (*iter)->getPenDistWith(**iter2);
                // 此处编写碰撞处理逻辑
            }
        }
    }
}

这种方式无需全局函数，后续添加新形状时，只需在Object中新增对应形状的纯虚接口，再在所有子类中实现即可，扩展性极强。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gabriel