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c++ - 多态(继承)和值类型

coder 2024-02-16 原文

我有一堆类型，PixelMeasure , PointMeasure , CentimeterMeasure依此类推，表示带有单位的值。我希望他们有

  • 值语义:例如有效不可变，不必担心内存分配，并且
  • 多态性:我可以返回类型为 Measure 的对象并且可以在不知道它是什么具体类型的情况下对其进行操作。我还希望能够放置多个不同的 Measure放入容器中。

似乎这些在 C++ 中是互斥的。对于多态性，我需要使用指针或引用。

我看到两个选项:

  • 使用智能指针，例如shared_ptr .这给了我想要的行为(安全，没有原始指针，但多态分派(dispatch))。缺点是:
    • 它很冗长(如果我真的想要的话，我可以将它隐藏在 typedef 后面)。
    • 您的内存分配在幕后进行(但代码对性能并不关键，它被隐藏起来)。
    • 语义很奇怪 - 我的对象 (shared_ptr<PixelMeasure>) 的拷贝将共享相同的底层指针。我仍然可以假装它具有值语义 - 如果我使接口(interface)不可变，那应该没关系。
  • 我曾简要考虑过不使用继承(没有公共(public)基类)并通过模板进行调度 - 但在那种情况下，我需要在编译时知道确切的 Measure 类型，并且不能将它们放入容器中。
  • 我可以完全摆脱这些类，只使用一个类，带有一个值和一个单位字段——但那样会很不灵活，而且使用语法会更糟糕，所以我宁愿避免这种情况。

有什么想法吗？

最佳答案

您可以使用类型删除，因为正如 Sean Parent 所说，inheritance is the base class of all evil .他还有一个演示 Value Semantics and Concept Based Polymorphism这可能是你想要的。例如，背后的想法是一样的。 std::function.

基本上，您通过在内部类中继承来使用子类型多态性，以多态方式使用映射到概念的所有内容。这是来自 Type Erasure with Merged Concepts 的示例:

class Greeter {
  public:
    // Constructor: We can stuff anything into a Greeter costume.
    template <class T>
    Greeter(T data) : self_(std::make_shared<Model<T>>(data)) {}

    // External interface: Just forward the call to the wrapped object.
    void greet(const std::string &name) const {
        self_->greet(name);
    }

  private:
    // The abstract base class is hidden under the covers...
    struct Concept {
        virtual ~Concept() = default;
        virtual void greet(const std::string &) const = 0;
    };
    // ... and so are the templates.
    template <class T>
    class Model : public Concept {
      public:
        Model(T data) : data_(data) {}
        virtual void greet(const std::string &name) const override {
            // Forward call to user type.
            // Requires that T can greet.
            data_.greet(name);
        }

      private:
        // The user defined Greeter will be stored here. (by value!)
        T data_;
    };

    // Polymorphic types require dynamic storage.
    // Here we store our pointer to the Model that holds the users Greeter.
    std::shared_ptr<const Concept> self_;
};

现在，您可以将所有内容放入具有 greet 方法的 Greeter 对象中。其他示例包括 boost::any_iterator 或 std::function。

每个度量值都会分配一个内存。

关于c++ - 多态(继承)和值类型，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/38010081/

amp43codesectionGreeterc++polymorphismvalue-type

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