C++ 多态性（继承）和值类型

我有一系列类型，

pixelmease

，

PointMeasure

，

cm measure

等等，它们用一个单位表示一个值。我希望他们有

• 值语义：例如，有效地不可变，不必担心内存分配，以及
• 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。我还希望能够将多个不同的

  Measure

  s放入一个容器中

<>这些在C++中似乎是互斥的。对于多态性，我需要使用指针或引用

我看到两种选择：

• 使用智能指针，例如

  共享\u ptr

  。这给了我想要的行为（安全，没有原始指针，但是多态调度）。缺点是：
  • 它是冗长的（如果我真的想要的话，我可以把它藏在typedef后面）
  • 内存分配在幕后进行（但代码不是性能关键的，它被隐藏起来）
  • 语义是wierd-我的对象的副本（

    shared_ptr

    ）将共享相同的底层指针。我仍然可以假装它具有值语义——如果我使接口不可变，那就没关系了
• 我简单地考虑过不使用继承（没有公共基类）和通过模板进行分派，但在这种情况下，我需要在编译时知道确切的度量类型，并且不能将它们放入容器中
• 我可以完全去掉这些类，只使用一个类，带有一个值和一个单位字段——但这样灵活性会低很多，使用语法也会更差，所以我宁愿避免这样做

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有什么想法吗？

您可以使用一个具有适当复制构造函数的包装类，并将指向度量值的指针作为字段。您可能需要添加克隆方法来测量

class MeasureWrapper
{
public: 
    MeasureWrapper(const MeasureWrapper &measureToCopy)
    {
        m_measure = measureToCopy.m_measure->Clone();
    }

    MeasureWrapper(Measure *measure) : m_measure(measure)
    {
    }

    ~MeasureWrapper()
    {
        delete m_measure;
    }

    // Wrap Measure interface here and call m_measure methods...       
private:
    Measure *m_measure;
};

---

您可以为此使用变体类型：它避免了动态分配，但使多态分派更加复杂

看，希望有一个标准版本即将问世

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或者，您可以编写一个更具体的区分并集，提供一个漂亮的特定多态样式接口

您可以使用类型擦除，因为正如Sean Parent所说。他也有一个演讲，这可能是你想要的。例如，

std:：function

背后的想法也是一样的

基本上，通过内部类中的继承使用子类型多态性，以多态方式使用映射到概念的所有内容。以下是一个例子：

类迎宾员{
公众：
//建造师：我们可以把任何东西塞进迎宾服。
模板
问候者（T数据）：自我（std:：使_共享（数据））{
//外部接口：只需将调用转发到包装对象。
void greet（const std:：string&name）const{
自我问候（姓名）；
}
私人：
//抽象基类隐藏在下面。。。
结构概念{
virtual~Concept（）=默认值；
虚拟空（const std:：string&）const=0；
};
//…模板也是如此。
模板
班级模式：公共概念{
公众：
模型（T数据）：数据{（数据）{
虚拟void greet（常量std:：string&name）常量重写{
//向用户类型转发调用。
//要求T能打招呼。
数据（名称）；
}
私人：
//用户定义的迎宾员将存储在此处。（按值！）
T数据；
};
//多态类型需要动态存储。
//在这里，我们存储指向容纳用户问候者的模型的指针。
std：：共享的ptr自身；
};

现在，您可以将所有内容放入具有greet方法的greet对象中。其他示例包括boost:：any_迭代器或std:：函数

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每个度量值将有一个内存分配。

如何？用户定义的文本将为我提供一种在代码中使用它们的好方法，但它是1。只有句法上的糖，底层的表示是独立的，2。我很少在代码中创建这些实例。它们是从配置文件中解析出来的。例如，我所做的是将它们转换为像素，或者按原样显示它们。还有一些更复杂的单位，例如窗高百分比，它引用了一个窗？或者更好，有一个变体？谢谢，这是相当优雅的，特别是从使用方面。它让我想起了一些类型类。然而，仅仅使用智能指针作为包装器（除了隐藏智能指针之外）有什么优势？我担心这可能有点“聪明”，人们不会理解

迎宾员

和

英语

之间的关系（而

共享

和

共享

是丑陋的，但很清楚）。当你有多个概念时，最后一个链接中的技巧当然很好。@jdm如果你使用一个简单的智能指针，你需要有一个通用的基类，包含你在这里输入的所有内容。使用类型擦除，您可以使用实现该概念的任何东西，即具有相同语法接口的任何东西。例如，如果您有一个

std:：function

，则可以指定一个函数、一个lambda表达式甚至一个Functor对象。

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_;
};