gpt4 book ai didi

c++ - 通用设计混合了奇怪的重复模板模式。 C++

转载 作者:太空狗 更新时间:2023-10-29 23:01:57 24 4
gpt4 key购买 nike

考虑这类问题。我有一个 Base类和三个派生自 Base 的类.例如:DerivedA , DerivedBDerivedC .每个派生类都有其独特的容器。因此 DerivedAstd::vector<int> , DerivedBstd::set<int>DerivedCstd::map<int, std::string> .我想要 Base 中的接口(interface)访问它当前指向的派生类的容器。

Base* d1 = new DerivedA;
for(std::vector<int>::iterator iter = d1->begin(); iter != d1->end(); ++iter)
{
//processing
}

我试图将每个容器包装到单独的类中并保留它们基类的指针 在Base class .

class CollA;

template<class T>
class traits;

template<>
class traits<CollA>
{
public:
typedef vector<int> container;
};


template<class T>
class Coll
{
public:
typedef typename traits<T>::container container;
typename container::iterator begin() const
{
}
};


class CollA : public Coll<CollA>
{
typedef traits<CollA>::container container;
public:
container::iterator begin()
{
return V.begin();
}
private:
vector<int> V;
};

class Base
{
public:
Base()
{
}
// what to do here? I must keep a pointer to Coll; But Coll itself is a template
};

给我一​​些建议。我有点迷失在这个可怕的设计中。

最佳答案

为了做你想做的事,你需要定义一个通用类型的迭代器,它可以从不同的begin()返回。和 end()在派生类中覆盖。

当然,在此之前,您需要确定您希望迭代器执行的操作,正如 Yakk 在他的评论中所解释的那样。对于初学者,您需要决定什么 value_type将通过这样的迭代器间接产生。鉴于您的三个不同容器,我能想到的唯一常见类型是 const int , 作为 std::map 中的键是 conststd::set迭代器是 const迭代器(因为元素本身就是键)。因此,当使用通用迭代器类型进行迭代时,您将只能观察到 int在里面。

现在,迭代器实现将需要调用不同的代码(在运行时),具体取决于它源自的派生类。这是类型删除的典型用例。正确完成后,这将允许您包装任何类型的迭代器,只要它支持您需要的接口(interface)。但是,在您的情况下,您可能不需要走那么远,因为我想您知道需要支持的全套容器,因此迭代器类型集是众所周知的并且也是有界的。

这意味着您可以使用 boost::variant存储包装的迭代器。这应该比完整的类型删除解决方案更有效,因为它避免了一些内部虚函数调用和可能的一些堆分配(除非类型删除解决方案可以使用某种小对象优化,这对于迭代器来说是相当可能的,但甚至是实现起来更复杂)。

下面是此类迭代器的框架实现,以及使用它的类层次结构和一些简单的测试代码。请注意,我只实现了使循环工作所需的基本迭代器功能。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <set>
#include <map>
#include <iterator>
#include "boost/variant.hpp"


//Helper function object types to implement each operator on the variant iterator.

struct indirection_visitor : boost::static_visitor<const int&>
{
const int& operator()(std::vector<int>::iterator i) const { return *i; }
const int& operator()(std::set<int>::iterator i) const { return *i; }
const int& operator()(std::map<int, std::string>::iterator i) const { return i->first; }
};

struct prefix_increment_visitor : boost::static_visitor<>
{
template<typename I> void operator()(I& i) const { ++i; }
};


//The iterator itself.
//It should probably hide the internal variant, in which case the non-member operators
//should be declared as friends.

struct var_iterator : std::iterator<std::bidirectional_iterator_tag, const int>
{
var_iterator() { }
template<typename I> var_iterator(I i) : it(i) { }

boost::variant<std::vector<int>::iterator, std::set<int>::iterator, std::map<int, std::string>::iterator> it;

const int& operator*() { return boost::apply_visitor(indirection_visitor(), it); }

var_iterator& operator++()
{
boost::apply_visitor(prefix_increment_visitor(), it);
return *this;
}
};

inline bool operator==(var_iterator i1, var_iterator i2) { return i1.it == i2.it; }
inline bool operator!=(var_iterator i1, var_iterator i2) { return !(i1 == i2); }


//Here's the class hierarchy.
//We use CRTP only to avoid copying and pasting the begin() and end() overrides for each derived class.

struct Base
{
virtual var_iterator begin() = 0;
virtual var_iterator end() = 0;
};

template<typename D> struct Base_container : Base
{
var_iterator begin() override { return static_cast<D*>(this)->container.begin(); }
var_iterator end() override { return static_cast<D*>(this)->container.end(); }
};

struct DerivedA : Base_container<DerivedA>
{
std::vector<int> container;
};

struct DerivedB : Base_container<DerivedB>
{
std::set<int> container;
};

struct DerivedC : Base_container<DerivedC>
{
std::map<int, std::string> container;
};


//Quick test.

void f(Base* bp)
{
for(auto iter = bp->begin(); iter != bp->end(); ++iter)
{
std::cout << *iter << ' ';
}
std::cout << '\n';

//We have enough to make range-based for work too.
for(auto i : *bp)
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
}

int main()
{
DerivedA da;
da.container = {1, 2, 3};
f(&da);
DerivedB db;
db.container = {4, 5, 6};
f(&db);
DerivedC dc;
dc.container = std::map<int, std::string>{{7, "seven"}, {8, "eight"}, {9, "nine"}};
f(&dc);
}

实现说明:

  • 如上所述,这不是一个完整的双向迭代器;我选择那个标签作为你们容器类型中最强大的通用迭代器。
  • 我在 C++11 模式下在 Clang 3.6.0 和 GCC 5.1.0 中以及在 Visual C++ 2013 中使用 boost 1.58.0 编译并(表面上)测试了代码。
  • 该代码在 C++14 模式下也适用于上述编译器(以及 Visual C++ 2015 CTP6),但由于 boost 1.58 中的一个错误(我必须报告),需要进行一些小改动,否则你会得到一个歧义错误。您需要删除 indirection_visitor 的基类并自动确定此访问者的返回类型。这只适用于 C++14,因为它使用 decltype(auto)在内部,正是这个新代码导致了歧义。早期版本的 boost 没有这个问题,但也没有自动检测返回类型。
  • 在 C++14 模式和 boost 1.58 中,您可以使用通用 lambda 来实现像 prefix_increment_visitor 这样的简单访问者。 ,这使代码更加直接。
  • 我从第一个版本的代码中删除了比较访问者,如 boost::variant已经提供了一个默认的相等运算符,对于这种情况已经足够了(这个例子已经足够长了)。
  • 您可以添加 const在需要的地方获得真正的 const 迭代器行为(限定 begin()end() ,在 CRTP 中使用 static_cast<const D*>,声明包含 const_iterator 的变体,调整访问者)。
  • 当然,您可以实现某种穷人的变体并避免使用 boost,但是 boost::variant让一切变得更简单、更清洁、更安全。

关于c++ - 通用设计混合了奇怪的重复模板模式。 C++,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/29925510/

24 4 0
Copyright 2021 - 2024 cfsdn All Rights Reserved 蜀ICP备2022000587号
广告合作:1813099741@qq.com 6ren.com