从模板化基类派生的类

Question

我对模板的实际使用非常陌生，所以我有以下设计问题。

我正在设计从抽象基类Bunch派生的类Bunch2d和Bunch4d

class Bunch {virtual void create()=0;};
class Bunch2d : public Bunch {void create();};
class Bunch4d : public Bunch {void create();};

类Bunch将包含Particle的容器、deque或vector (请参阅this question: Choice of the most performant container (array))：

typedef Blitz::TinyVector<double,DIMENSIONS> Particle;

因此，您可以看到我的问题：Bunch必须包含这个容器，因为我的bunch上的“基本”操作是“维度独立的”(例如“容器的大小”、“清除容器”等)，所以我认为容器属于基类("Bunch“有一个”容器“)。

但是这个容器必须知道派生类的维度(2或4)。

所以我的想法是使用一个模板化的基类来给typedef提供容器的正确维度：

enum Dimensions {TwoDimensions = 2, FourDimensions = 4, SixDimensions = 6};
template<Dimensions D> class Bunch
{
  protected:
    typedef Blitz::TinyVector<double,D> Particle;
    std::deque<Particle> particles_store;
  public:
    virtual void create() = 0;
    virtual ~Bunch();
};

class Bunch2d : public Bunch<TwoDimensions>
{
  public:
    ~Bunch2d();
    void create();
};

class Bunch4d : public Bunch<FourDimensions>
{
  public:
    ~Bunch4d();
    void create();
};

你能告诉我你对这个设计的意见吗？模板的使用是否正确？那么OO概念的有效性如何呢？使用模板化的基类？

谢谢你的帮助/回答/意见。

Answer 1

有一点需要注意:不同的模板实例(即参数中具有不同类型的模板类)具有不同的类型，因此不是单个基类。

如果你需要多态性，你需要在你的设计中添加一个层：

class Bunch
{
public:
  virtual void create() = 0;
  virtual ~Bunch();
};

template <Dimensions D>
class TBunch: public Bunch
{
private:
  typedef Blitz::TinyVector<double,D> Particle;
  std::deque<Particle> mParticles;
};

class Bunch2d : public TBunch<TwoDimensions>
{
public:
  ~Bunch2d();
  void create();
};

另一个注意事项:属性应该禁止使用protected。

问题是耦合，因为protected将属性/方法暴露给未知数量的类，所以它与public没有什么不同，因为它不可能可靠地声明有多少方法将受到实现更改的影响。

对于方法来说，这是可以接受的，因为方法可以保持向后兼容(有时会以一些技巧/等为代价……但仍然如此)。

对于属性，这是不可接受的，因为属性是实现细节，而不是接口，并且更改不能向后兼容。

因此，我强烈建议您永远不要将protected用于属性。在这种情况下，最好在模板类中分解对mParticles的访问，而不公开底层实现。

小提示:如果您不能在deque和vector之间切换而不破坏包含它们的类之外的内容，那么您就有一个设计问题。

Answer 2

这样就失去了让Bunch类的指针在运行时指向Bunch2d或Bunch4d对象的能力，并通过该指针对这些对象进行多态操作。如果对你来说重要的是不要让它松散，不要让基类模板化。否则，在这里使用虚函数和抽象基类就没有任何意义了，所以我建议只使用模板。

Answer 3

首先，就继承而言，Bunch<TwoDimensions>和Bunch<FourDimensions>是完全不相关的类。因此，Bunch2d和Bunch4d没有共同的基类！

如果这对你来说是个问题，你将不得不去掉模板化，并在运行时将DIMENSIONS参数化。