数学库之间无缝切换
Seamlessly cast between math libraries
我在一个游戏项目中使用两个数学库。一个是GLM库,另一个是Box2D的数学部分。偶尔两者之间的转换是必要的,比如:
b2Vec2 vec1(1.0f, 1.0f);
glm::vec2 vec2(vec1.x, vec1.y);
我想知道是否有更好的方法可以在不编辑任何一个库的情况下更无缝地完成这项工作?
我认为如果不修改库,就无法隐式完成转换。
然而,为了简化转换代码,tou可以实现简单的转换函数,比如:
inline glm::vec2 make_glmVec2(const b2Vec2 &v) {
return glm::vec2(v.x, v.y);
}
inline glm::vec3 make_glmVec3(const b2Vec3 &v) {
return glm::vec3(v.x, v.y, v.z);
}
如果这两个库的类型之间(几乎)有直接的对应关系,您甚至可以为所有转换函数使用一个更简单的名称,如toGlm
,并为您需要的所有类型简单地重载它:
inline glm::vec2 toGlm(const b2Vec2 &v) {
return glm::vec2(v.x, v.y);
}
inline glm::vec3 toGlm(const b2Vec3 &v) {
return glm::vec3(v.x, v.y, v.z);
}
编辑
我尝试实现一个"代理"类,它可以作为来自两个库的两个类之间的桥梁。代理类包含构造函数和强制转换运算符,它们允许您创建到这些类和从这些类创建。不幸的是,您需要显式调用构造函数,否则编译器甚至不会考虑使用这个类:
//Library 1:
class Vec1 {
public:
int x;
int y;
Vec1(int _x, int _y) : x(_x), y(_y) {}
};
//Library 2:
class Vec2 {
public:
int e1;
int e2;
Vec2(int _x, int _y) : e1(_x), e2(_y) {}
};
//Your code
class VecProxy {
public:
int pxX;
int pxY;
VecProxy(const Vec1& v1) : pxX(v1.x), pxY(v1.y) {}
VecProxy(const Vec2& v2) : pxX(v2.e1), pxY(v2.e2) {}
operator Vec1() {return Vec1(pxX, pxY); }
operator Vec2() {return Vec2(pxX, pxY); }
};
int main() {
Vec1 v1(2,3);
Vec2 v2=VecProxy(v1);
Vec1 v3=VecProxy(v2);
}
请注意,无论你朝哪个方向投射,你都可以使用相同的名称,这可能比我之前的建议要好一点。我认为你不能使构造函数被隐式调用。
理论上,可以将隐式转换运算符添加到一个或两个库中(尽管隐式转换不一定是个好主意)。但你说过你不能编辑任何一个libary,所以这就排除了这种可能性。
因此,一种替代方案是引入您自己的向量类,并为其提供必要的转换运算符。然后,每当您在代码中需要向量时,您总是将其存储为自定义类的对象,并在需要使用库时(隐式)进行转换。
但是,隐式转换可能带来的麻烦可能会超过表面上的好处(有关这方面的更多详细信息,请参阅更有效的C++的第5项)。
我知道这有点过时,但我最近在当前项目中遇到了同样的情况。我想分享我的解决方案,它对我来说很有效。这些正是我最常用的类型(我在项目中为更容易(读作:lazier)打字而定义了这些类型)。这可能会被扩展/调整,但希望这将为任何同时使用这两个库的人提供另一种选择。
typedef b2Vec2 b2vec2;
typedef b2Mat22 b2mat2;
typedef glm::vec2 vec2;
typedef glm::mat2 mat2;
//Conversion types
namespace Convert
{
///////////////////////////////////////
//Use case examples
//
// Turn the glm vector2 into a box2d type
// vec2 a = vec2( 1, 2 );
// b2vec2 b = Convert::v2(a).to_box2d;
//
// Access the box2d b2vec2 like a glm type
// b2vec2 c = b2vec2( 1, 2 );
// Convert::v2(c).to_glm = vec2(3,4);
//
// Turn the const glm vector2 into a box2d type
// const vec2 d = vec2( 1,2 );
// b2vec2 e = Convert::c_v2(d).to_box2d;
//Don't use these directly. See the use case examples
union _Vec2 {
_Vec2( vec2* _v ):glm(_v){}
_Vec2( b2vec2* _v ):box2d(_v){}
vec2* glm;
b2vec2* box2d;
};
union _CVec2 {
_CVec2( const vec2* _v ):glm(_v){}
_CVec2( const b2vec2* _v ):box2d(_v){}
const vec2* glm;
const b2vec2* box2d;
};
union _Mat2 {
_Mat2( mat2* _m ):glm(_m){}
_Mat2( b2mat2* _m ):box2d(_m){}
mat2* glm;
b2mat2* box2d;
};
//Convert between vec2 and b2vec2
struct v2 {
private:
_Vec2 data;
public:
vec2& to_glm;
b2vec2& to_box2d;
v2( vec2& _v )
:data( &_v )
,to_glm( *data.glm )
,to_box2d( *data.box2d ){}
v2( b2vec2& _v )
:data( &_v )
,to_glm( *data.glm )
,to_box2d( *data.box2d ){}
};
//Convert between const vec2 and const b2vec2
struct c_v2 {
private:
_CVec2 data;
public:
const vec2& to_glm;
const b2vec2& to_box2d;
c_v2( const vec2& _v )
:data( &_v )
,to_glm( *data.glm )
,to_box2d( *data.box2d ){}
c_v2( const b2vec2& _v )
:data( &_v )
,to_glm( *data.glm )
,to_box2d( *data.box2d ){}
};
//Convert between mat2 and b2mat22
struct m2 {
private:
_Mat2 data;
public:
mat2& to_glm;
b2mat2& to_box2d;
m2( mat2& _m )
:data( &_m )
,to_glm( *data.glm )
,to_box2d( *data.box2d ){}
m2( b2mat2& _m )
:data( &_m )
,to_glm( *data.glm )
,to_box2d( *data.box2d ){}
};
}
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