c++ - 现代 C++ 对象关系

Question

我有一个使用 struct Node 和 struct Edge 实现的图，其中:

• 每个Edge都有一个起点和一个终点Node
• 每个 Node 维护一个 Edge 对象的列表，这些对象从它开始或结束

以下是一种可能的实现方式:

struct Node;

struct Edge {
  Node *st;
  Node *en;
  int some_data;
};

const int MAX_EDGES = 100;
struct Node {
  Edge *edges[MAX_EDGES];
  int some_data;
};

虽然上述结构可以表示我心目中的图形，但我想在满足以下要求的同时以“现代 C++”方式进行处理:

1. 避免指点
2. 为 Node::edges 使用 std::vector
3. 能够在标准 C++ 容器中存储 Node 和 Edge 对象

这在现代 C++ 中是如何完成的？ 1-3都能实现吗？

Answer 1

1. Avoid pointers

您可以使用 std::shared_ptr和 std::weak_ptr为了这。只需决定您是否希望节点拥有边，反之亦然。非拥有类型应该使用 weak_ptr (避免循环)。

除非您的图表是非循环的，否则您可能仍需要注意所有权循环。

std::unique_ptr不是一个选项，因为节点和边之间没有一对一的关系，所以任何给定对象都不可能有唯一的所有者。

2. Use an std::vector for Node::edges

没问题。让它成为 std::vector<std::weak_ptr<Edge>>或 std::vector<std::shared_ptr<Edge>> (取决于边是否拥有节点，反之亦然)

3. Be able to store Node and Edge objects in standard C++ containers

没问题，只需确保您的类型可以安全地移动/复制而不会泄漏或损坏内存，即具有正确的复制/移动构造函数和赋值运算符。如果您使用智能指针和 std::vector，这将自动发生如上所述。