c++ - 根据给定的对象类型改变类的行为

Question

我想设计一个通用的 C++ 类，它定义一个 operator() 函数，该函数返回某个点处的数学函数的值。但是，我希望该类能够使用已经定义了 operator() 的对象或使用该类将插入以提供值的值表来实例化。我想到了以下方法:

class MathFunction
{
    MathFunction(Functor& function);
    MathFunction(Mat<double> interpolationValues);

    double operator()(double radius, double angle);
};

其中构造函数可以设置成员变量，double operator() 可以使用 switch 语句来确定如何输出我想要的 double。不过，这似乎非常不优雅。

此类的模板化版本可能有用，但由于这两种方法不共享任何代码，这样做是否明智？模板化版本究竟是如何设计的？

不确定我是否清楚。如果需要任何说明，请发表评论。

编辑:虽然我选择 Useless 的答案是因为它的完整性，但我想强调 dasblikenlight 贡献的速度和清晰度。谢谢。

Answer 1

这是使用 strategy pattern 的主要案例:根据传递给构造函数的参数，MathFunction 应该实例化依赖于 Functor 的策略对象，或者实例化依赖于插值列表的策略对象。 operator() 的调用应该将调用转发给策略，并通过一个公共(public)虚函数的实现得到结果:

class MathFunction {
    struct Strategy {
        virtual double Calculate(double radius, double angle)=0;
        virtual ~Strategy(){}
    };
    class FunctorStrategy : public Strategy {
        Functor& _function;
    public:
        FunctorStrategy(Functor& function)  : _function(function) {}
        virtual double Calculate(double radius, double angle) {
            return _function(radius, angle);
        }
    }
    class InterpolationStrategy : public Strategy {
        Mat<double> _interpolationValues;
    public:
        InterpolationStrategy (Mat<double> interpolationValues) 
        : _interpolationValues(interpolationValues) {}
        virtual double Calculate(double radius, double angle) {
            return ...; // Use _interpolationValues to do calculation
        }
    };
    unique_ptr<Strategy> _strategy;
public:
    MathFunction(Functor& function)
    : _strategy(new FunctorStrategy(function)) {}
    MathFunction(Mat<double> interpolationValues)
    : _strategy(new InterpolationStrategy(interpolationValues)) {}
    // And now for the complicated part:
    double operator()(double radius, double angle) {
        return _strategy->Calculate(radius, angle); // TA-DA!!!
    }
};