避免强制转换以访问派生类的专用成员

Question

在我们的代码中，我们有一个物理问题（待解决），它封装了一个介质（例如流体或固体）。

一个问题可以是几种类型（热传导、湍流等），它们都来自一个基类，并因此封装了不同性质的介质（例如，"湍流"类型的问题在流体上求解）。所有媒体都继承自抽象基类。

处理继承（问题/介质）和封装的优雅方法是什么？值得注意的是，我是否可以避免每次需要在派生问题中访问派生介质类的特定功能时重复使用静态转换？

代码的简化说明版本：

class ProblemAbstract
{
public: 
  virtual void solve() = 0;
...
protected:
  MediumAbstract * med;
};

class ProblemTurbulent: public ProblemAbstract
{
  // ProblemTurbulent is always built with a MediumFluid
  ...
  virtual void solve()
  {
    // Can I avoid this?
    MediumFluid * med_f = static_cast<MediumFluid>(med);  // MediumFluid derives from MediumAbstract
    med_s->someSpecificFluidMethod();
  }
};

Answer 1

我认为这个小模板不会伤害任何人，即使是没有经验的程序员

class ProblemAbstract
{
public: 
  virtual void solve() = 0;
...
protected:
  MediumAbstract * med;
};
template <typename MediumTypeT>
class ProblemHelper :
    public ProblemAbstract
{    
protected:
    MediumTypeT getMedium()
    {
        return dynamic_cast<MediumTypeT *>(med);
    }
};
class ProblemTurbulent : 
    public ProblemHelper<MediumFluid>
{
  // ProblemTurbulent is always built with a MediumFluid
  ...
  virtual void solve()
  {
    getMedium()->someSpecificFluidMethod();
  }
};