c++ - 两个类的 "Addition"

Question

我一直在以一种相当粗糙的函数式方式进行一些动态系统模拟，目前正试图弄清楚 cpp 对象可以为我的代码带来什么。更具体地说，我在考虑以下结构:

我想通过一个抽象类来指定动力系统，比如“DynSys”，用一个纯虚拟方法指定动力学(比如“能量”等)。一旦我从 DynSys 派生了两个具体类，我想在创建一个新的 DynSys 对象的意义上对它们的实例进行“叠加”，该对象返回两个相应的动态成员函数的加法。这可能吗？例如:

DynamicHole Blackhole;     // DynSys derived
DynamicDisc Disc;          // DynSys as well
vector state;              // eg a dynamical array of numbers
Blackhole.energy(state);   // returns A(state)
Disc.energy(state);        // returns B(state)
??class?? HoleDisc = DynamicAddition(&Blackhole,&Disc); // is a DynSys
HoleDisc.energy(state);    // returns A(state)+B(state)

指向 DynSys 对象的指针被传递给模拟本身，因此结果是 DynSys 对象很重要。

我看到一些构造使用“+”运算符或帮助添加类的参数。但是，这里的问题似乎是，涉及方法添加的添加过程需要定义一个全新的具体类。

通过分别定义“核心”函数 A(state,parameters)、B(state,parameters)，然后手动定义叠加类，我看到了一个相当不优雅的解决方法。我有很多叠加要进行，所以我想知道是否有更好的方法来做到这一点。

Answer 1

如果我理解正确，当您一起“添加”到 DynSys 时，您想要创建一些聚合。这是一个可以适应您需要的伪代码:

class DynSysGroup : public DynSys
{
    DynSys& m_a;
    DynSys& m_b;

public:
    DynSysGroup(DynSys& a, DynSys& b) : m_a(a), m_b(b) { }


    // I'm guessing the signature of energy()...
    void energy(vector& v)
    {
        // Get A(state) with m_a
        // Get B(state) with m_b
        // Do A(state) + B(state)
    }
}

还有你上面的那行

??class?? HoleDisc = DynamicAddition(&Blackhole,&Disc); // is a DynSys

会变成

DynSysGroup HoleDisc(Blackhole, Disc);

当然，对于像 m_a 和 m_b 这样的引用，你需要确保你没有得到悬空引用。也许您需要使用像 std::shared_ptr 这样的智能指针。

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旁注:您可能需要查看 std::valarray并更改 energy() 的工作方式:您可以简单地返回它(当然，如果它适合您的设计)，而不是将 vector 作为参数。

std::valarray DynSys::energy() const { return ...; }