c++ - 另一个虚拟模板解决方法

Question

抱歉，这是一个热门话题(例如 here )，但我找不到合适的解决方案来解决我的问题。显示代码会太长且令人困惑，所以我只显示伪代码；这是一个关于设计的问题，我正在寻找适用于 C++(11) 的模式。

目标:我正在处理多维数组(例如，包含 vector 场的 4 维数组)，我想访问具有 n 维坐标和动态边界条件的数组元素。

对象:

• 数组:将数据作为一维数组存储在内存中并重载下标 (value_type operator[] (unsigned));
• Indexer:存储n维数组的维度，并将n维坐标转换为一维索引(unsigned operator() (Coordinates))；
• 边界:转换 n 维坐标(如周期性边界)或返回默认值(例如，容器外的空值)。

要求

• 坐标类型应模板化(应接受任何数字类型)；
• 边界条件可以动态修改。

问题:

给定一个带有边界条件的 n-D 容器，我希望在给定坐标处请求一个值看起来像这样:

value_type operator() ( Coordinates )
{

    if ( Boundary.transforms_coordinates )
    {
        /**
         * 1) Ensure the coordinates are inbound by applying boundary conditions; 
         * 2) Use the Indexer to find the corresponding 1D index.
         */
        return Array[ Indexer(
            Boundary.transform( Coordinates )
        ) ];
    }
    else
    {
        if ( Indexer.coordinates_are_inbound( Coordinates ) )
            return Array[ Indexer(Coordinates) ];
        else
            return Boundary.outbound_value;
    }

}

我无法解决的问题是:如果边界是动态设置的，它的类型不能是模板值，所以它需要是一个指向边界接口(interface)的指针。然而，这个接口(interface)不能定义一个虚拟模板方法transform来接受不同类型的坐标(更不用说纯虚拟的了)。

我猜这里存在一个基本的设计缺陷，如果您能告诉我在哪里以及如何更正它，我将不胜感激。也很抱歉问题的长度；这可以通过我不知道的设计(原型(prototype))模式来解决。

Answer 1

我要感谢@Yakk 提出的绝妙建议，但我想我将对我的数组容器进行隐式扩展以访问边界值。

这是因为当我想访问可能受边界条件影响的值时，我不需要一个完整的容器接口(interface)，而只是一个访问方法；我应该知道什么时候我的程序需要边界条件，什么时候不需要。这是一个伪代码:

struct BoundedContainerAccessor
{
    Array *data;
    Indexer *indexer;

    void accept( Array& a, Indexer& i )
    {
        data = &a;
        indexer = &i;
    }

    template <class T>
    value_type operator() ( T coordinates )
    {
        if (indexer->coordinates_are_inbound( coordinates ))
        {
            return data->[indexer->( coordinates )];
        }
        else
        {
            // Implementation-specific, either:
            // return a value, throw an error, or transform coordinates
        }
    }
};