C++ 一个“系统”的各种接口；“数据承载”；班

我试图实现一系列类，这些类为三角矩阵或对称矩阵提供（公共）接口，但我希望避免复制内存（即进行大量就地操作）

< >我在C++中想这样做是为了实现一个类或结构，它只是一个包含矩阵数据的向量（因为我只关心三角矩阵，我只需要存储矩阵的大约一半）。让我们称之为“数据承载”类

SquareTriangularMatrix

。现在，根据数据是否应被视为上三角形、下三角形甚至对称，可以对该矩阵中的数据进行不同的访问

我不认为多态性可以应用于我的情况，因为我希望

squaretangularmatrix

的相同对象根据上下文具有不同的接口。有时，

正方形三角矩阵

可以被视为下三角矩阵，但另一些可能是它的转置：上三角矩阵，等等

有没有解决这个问题的设计模式？在此背景下，任何提示或指导都将不胜感激

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非常感谢

您可以为存储类创建适配器类，如下所示：

struct SquareTriangularMatrix {
    // constructor, maybe operator[], etc
    int* values;
    int nrows;
    int ncolumns;
};

struct UpperTriangleMatrix {
    UpperTriangleMatrix (SquareTriangularMatrix& data): data(data) {}
    int at (unsigned row, unsigned column) const {
        if (row > column) return 0;
        return data.values [row * data.ncolumns + column];
    }
private:
    SquareTriangularMatrix& data;
};

然后，您可以将该类

UpperTriangleMatrix

嵌套在

SquareTriangularMatrix

中，并添加一个类似于

SquareTriangularMatrix:：as_upper（）

的函数，该函数将返回使用该矩阵构造的适配器

另一种方法是在

SquareTriangularMatrix

中创建一个函数

as

，该函数允许以后添加自定义适配器，如下所示：

struct SquareTriangularMatrix {
    //...
    template <class T> T
    as () { return T(*this); }
};

//usage:
SquareTriangularMatrix m;
auto upper = m.as <UpperTriangleMatrix>();

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它的工作方式与上一个示例中的函数

的工作方式相同，这只是一个品味问题。
只是一些想法：我会选择组合而不是继承。如果不同的矩阵类型真的应该有不同的接口，那么公开基类接口可能会让人更加困惑，而不是有帮助。另一方面，你可能想对不同类型的矩阵使用相同的算法，如果它们共享相同的接口，这会更容易。这听起来像是一个错误。
template <typename T> T& matrix_cast (SquareTriangularMatrix& m) { return T(m); }

SquareTriangularMatrix m;
auto upper = matrix_cast <UpperTriangleMatrix>(m);