c++ - 在链接列表中使用 C++ 模板，列表中出现多种不同类型

Question

(首先，作为免责声明，这与作业有关。我并不是要任何人为我完成作业，只是为了尝试帮助我理解如何正确实现模板。)

我当前的设置是:

我有 A 类，它是一个基类。B、C、D类都是A类的 child 。

我正在尝试创建一个链表，在单个列表中，该链表可以指向 B、C 或 D。

我目前的设置是这样的:

enum Types { TypeB, TypeC, TypeD }

struct Node
{
    void * pointerToElement;
    int type;
    Node * next;
};

struct Header
{
    int counter;
    Node * first;
};

这确实有效。当我通过链表打印出所有元素时，我使用 and if 语句和 int type 来识别它是什么类型(基于定义的 ENUM)，然后使用 static_cast 将 void 指针转换为类 B、C 或 D 的指针。

现在，有人告诉我必须改用模板，这让我很头疼。我没有对模板做太多事情，但我对它们的体验并不是那么愉快。

我对模板的理解是，我可以使用它来定义具有 B、C 或 D 类的整个链表，但是让 B、C 或 D 都出现在同一个链表中似乎不太合理？

我尝试了以下方法:

enum Types { TypeB, TypeC, TypeD } // I realise that if templates work, I won't need this

template <class T>
struct Node
{
    T * pointerToElement;
    int type;
    Node<T> * next;    // Reason 1 I suspect I could only use one type
};

template <class T>
struct Header
{
    int counter;
    Node<T> * first;    // Reason 2 I suspect I could only use one type
};

我的主要问题是，模板应该能够做到这一点吗？在一个类中实现它时，我需要为 header 指定一个类型，但我不想这样做，所以我也将该类作为一个模板，并且它一直遵循我的其余代码，这不应该'不需要是模板，最后到达 main() ，我必须在其中定义类 B、C 或 D。

感谢意见和建议。

谢谢。

编辑

感谢大家的评论，我可能从讲座中学到了更多。

我所做的几乎是废弃的模板，或者至少是我尝试使用它们的方式。我使用了模板(不幸的是为了使用模板，)并且它有效。这是我现在所做的(所有这些都是从所有有用的评论中得出的……谢谢!)

template <class T>
struct Node
{
    T * pointerToElement;
    int type;   // I can get rid of this after I go through the code and remove all references to it, which I am doing now.
    Node<T> * next;    // Reason 1 I suspect I could only use one type
};

template <class T>
struct Header
{
    int counter;
    Node<T> * first;    // Reason 2 I suspect I could only use one type
};

还是原来的样子，但是在声明Header的时候，我声明为:

标题 * myHeader;

(我使用的类结构与下面解决方案中的类结构相同)。

所以这是指向基类，所有其他类都派生自该基类。然后，由于继承，我可以毫无问题地将类 B、C 或 D 存储在那里，并且假设在派生类(B、C 和 D)中定义的所有函数都在基类中定义，我可以调用它无需强制转换即可直接使用(例如，它们都有自己的 print 函数，并且在派生类中定义时调用正确的函数)。

我认为 Assignment 试图传达的想法是一个可以与任何类型一起使用的链表，我认为有一些误解(可能主要是由于我)，我认为应该使用模板在每个节点中定义不同的类类型，而不是它们可以用来定义基类。

Answer 1

您应该使用继承而不是模板。正如您所猜测的，模板为每个类型 T 创建实例，这不是您想要的。

您的代码应包含以下几行:

class A{...};
class B: public A{...};
class C: public A{...};
class D: public A{...};
struct Node{
    A *next;
}

您可以将指向A、B、C 或D 的指针分配给next 。确保在适当的地方将成员函数标记为 virtual。