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c++ - 如何避免具有不同类型节点的树结构中的代码重复

转载 作者:行者123 更新时间:2023-11-28 04:31:07 24 4
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我有以下层次结构(仅作为示例):

// nodes hierarchy:
// NodeA - NodeB1 - NodeC1 - NodeD1
// - NodeD2
// - NodeB2 - NodeC2
// - NodeB3 - NodeC3
// - NodeC4

所有节点都继承自同一个基类。层次结构是固定的,每个节点都具有来自业务逻辑的独特功能。我想获得具有确切类型的子节点/父节点(即,当我有其父节点类型时,NodeC2* 而不是 Node*:NodeB2* 而不是 Node*)。工作实现如下所示。问题是如何在实现具体的 getter 时避免大量代码重复

// Node.h
#include <vector>
struct Node {
Node* getParent() { return parent; }
Node* getChild(size_t i) { return children[i]; }
virtual ~Node() {}

Node* parent;
std::vector<Node*> children;
};

// NodeB3.h

// forward declarations
struct NodeA;
struct NodeC3;
struct NodeC4;

struct NodeB3 : public Node {
// awful code duplication inside each NodeX.h
NodeA* getNodeA();
NodeC3* getNodeC3();
NodeC4* getNodeC4();
};

// NodeA.h
class NodeB1;
class NodeB2;
class NodeB3;
struct NodeA : public Node {
NodeB1* getNodeB1();
NodeB2* getNodeB2();
NodeB3* getNodeB3();
};

// NodeC3.h
class NodeB3;
struct NodeC3 : public Node {
NodeB3* getNodeB3();
};
// NodeC4.h
class NodeB3;
struct NodeC4 : public Node {
NodeB3* getNodeB3();
};

// NodeB3.cpp

#include <cassert>

// awful code duplication inside each NodeX.cpp
NodeA* NodeB3::getNodeA() {
return static_cast<NodeA*>(getParent());
}
NodeC3* NodeB3::getNodeC3() {
return static_cast<NodeC3*>(getChild(0));
}
NodeC4* NodeB3::getNodeC4() {
return static_cast<NodeC4*>(getChild(1));
}

// main.cpp
int main() {
NodeB3* nb3 = new NodeB3();
nb3->parent = new NodeA();
nb3->children.push_back(new NodeC3());
nb3->children.push_back(new NodeC4());

// desired use
NodeA* na = nb3->getNodeA();
NodeC3* nc3 = nb3->getNodeC3();
NodeC4* nc4 = nb3->getNodeC4();
}

最佳答案

您没有有意义的基类,所以不要尝试使用。

写下您作为访问者需要的不同遍历。

struct NodeB1;
struct NodeB2;
struct NodeB3;
struct NodeA {
std::unique_ptr<NodeB1> child1;
std::unique_ptr<NodeB2> child2;
std::unique_ptr<NodeB3> child3;

template<typename UnaryOperation>
void walk_down_tree(UnaryOperation unary_op)
{
unary_op(*this);
child1->walk_down_tree(unary_op);
child2->walk_down_tree(unary_op);
child3->walk_down_tree(unary_op);
}

template<typename UnaryOperation>
void walk_up_tree(UnaryOperation unary_op)
{
unary_op(*this);
}
};

struct NodeC1;
struct NodeB1 {
NodeA * parent;
std::unique_ptr<NodeC1> child1;

template<typename UnaryOperation>
void walk_down_tree(UnaryOperation unary_op)
{
unary_op(*this);
child1->walk_down_tree(unary_op);
}

template<typename UnaryOperation>
void walk_up_tree(UnaryOperation unary_op)
{
unary_op(*this);
parent->walk_up_tree(unary_op);
}
};

// ... and so on

并有类似的 Action

struct PrintName { 
template<typename Node>
void operator()(Node & node)
{
std::cout << node.name << std::endl;
}
};

struct Frobnicate {
Foo results;
void operator()(NodeA & a)
{
results.frobA(a);
}
void operator()(NodeB1 & b1)
{
results.frobB(b1);
}
// more overloads ...
};

另见 std::visit对于类似的方案

关于c++ - 如何避免具有不同类型节点的树结构中的代码重复,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/52872206/

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