C++ 定义/使用从预设组件构建的类（在C+；+；）

我试图设计一个系统，用户可以将自己的类定义为若干预定义组件的集合，然后让这个类使用我提供的算法。我尝试使用编译时和/或基于模板的方法来实现这一点，而不是运行时多态性或虚拟函数，因为在这种情况下，性能非常重要

例如，考虑到我有很多组件可以用来构建一个三维顶点。我将这些组件定义为位置、法线、颜色等，然后用户将能够（通过多重继承、合成或什么？）定义一个顶点，例如PositionAndColorVertex，它只有位置和颜色，但没有法线。现在，我提供一个函数，它对一百万个顶点的向量进行一些处理：

template<typename UsersVertexType>
void myProvidedAlgorithm(std::vector<UsersVertexType> input)
{
    if(vertex has a position)
        //do stuff with position
    if(vertex has a normal)
        //do stuff with normal
    if(vertex has a color)
        //do stuff with color
}

模板
void myProvidedAlgorithm（标准：：矢量输入）
{
if（顶点有一个位置）
//按职位办事
if（顶点有法线）
//做一些正常的事情
如果（顶点有颜色）
//用颜色做东西
}

现在，我不知道UsersVertexType会是什么样子，但它将由我的组件构建。我的函数需要对每个组件执行某些操作，但前提是它们存在。什么是一种优雅且快速（编译时）的表达方式

当然，我可以为每种类型定义一个基类，让用户从所需的基类继承，然后使用dynamic_cast检查实现了哪些组件，但这正是我希望避免的那种运行时方法。也许我可以在编译时检查这种继承关系（编译器应该知道UsersVertexType实际上是什么，对吧？）

也许我的组件应该用C++的概念或策略来表达？我也看到过关于mixin的讨论，但不确定它们是否有用。users类应该使用多重继承还是复合？也许我应该在users类中设置一组标志，指示它包含什么？你将如何设计这个系统

谢谢你的洞察力

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注意：与my有相似之处，但这里我退后一步，寻找更高级别的设计选项/备选方案。

通常的模式是使用

type\u traits

，和/或使用可专门用于UserVertexType的独立函数模板

添加一点SFINAE重载选择魔法，瞧：你已经发明了模板元编程和Boost图形库

小创意示例：

template <typename VertexType>
struct vertex_traits // default vertex_traits:
{
    typename unused_tag position_type;
    enum { 
        hasNormal = 0 // treat as 'boolean'
        hasColor = 0 
    }; 
};

template <typename V> vertex_traits<V>::position_type& position(V&);

模板
结构顶点特征//默认顶点特征：
{
typename未使用的标签位置类型；
枚举{
hasNormal=0//视为“布尔”
hasColor=0
}; 
};
模板顶点特征：：位置类型和位置（V&）；

其思想是，通过在类之外定义泛型内容，您不会对用户选择顶点类型施加任何不必要的限制（他们可以只使用std:：pair，他们可能只传递第三方类型并将其修饰为与图形库一起使用等）

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Google：“非成员函数如何改进封装”（Scott Meyer）

特性和模板专门化

#include <iostream>
template <typename V> struct traits; // Primary template.

#包括
模板结构特征；//主模板。

然后为带有位置组件的顶点定义一个版本，为不带位置组件的顶点定义一个版本：

template <typename Vertex, bool has_position=traits<Vertex>::has_position> 
struct some_position_op;

template <typename Vertex> struct some_position_op<Vertex,false> {
    void operator() () { std::cout << "has no position.\n"; }
};

template <typename Vertex> struct some_position_op<Vertex,true> {
    void operator() () { std::cout << "has position.\n"; }
};

模板
构造一些位置；
模板结构的某些位置{
void运算符（）（）{std:：cout重新发明Boost Graph Library？在用户类上设置标志听起来是个好主意。一个单独的额外变量包含或检查每个元素的标志，或者更好，如果您正在检查标志的组合，则直接检查数字。好的，这是很好的信息。以及您提供的BGL/Meyers链接，我也来了这也是一个基于特征的方法。我将进一步研究这些。好的，谢谢，我想我可以使用这样的方法。sehe的答案在使用特征方面也是正确的，但我会接受这是一个更完整的例子。
struct MyVertexWithPosition {};
template <> 
struct traits<MyVertexWithPosition> {
    static constexpr bool has_position = true;
};


struct MyVertexWithoutPosition {};
template <> 
struct traits<MyVertexWithoutPosition> {
    static constexpr bool has_position = false;
};

template <typename Vertex>
void shade (Vertex const &vtx) {
    some_position_op<Vertex>() ();
}

int main () {
    shade (MyVertexWithPosition());
    shade (MyVertexWithoutPosition());
}