我正在实现 5 个坐标系(我们称它们为 A、B、C、D、E),每个坐标系都有自己独特的类型 Coordinates<System>
拿着坐标。我希望 C++ 编译器能够在不同系统的坐标之间自动正确转换。坐标变换形成一个图:A-B-C-D 和 C-E。因此,我们只需指定 8 个基本转换,编译器将生成其余的:
enum CoordSys { A,B,C,D,E };
template<CoordSys System> struct Coordinates;
template<> struct Coordinates<A> { // specialisation for system A
// ...
operator Coordinates<B>() const; // implements transformation A -> B
};
template<> struct Coordinates<B> { // specialisation for system B
// ...
operator Coordinates<A>() const; // implements transformation B -> A
operator Coordinates<C>() const; // implements transformation B -> C
};
template<> struct Coordinates<C> { // specialisation for system C
// ...
operator Coordinates<B>() const; // implements transformation C -> B
operator Coordinates<D>() const; // implements transformation C -> D
operator Coordinates<E>() const; // implements transformation C -> E
};
template<> struct Coordinates<D> { // specialisation for system D
// ...
operator Coordinates<C>() const; // implements transformation D -> C
};
template<> struct Coordinates<E> { // specialisation for system E
// ...
operator Coordinates<C>() const; // implements transformation E -> C
};
编译器会计算出任意两个系统坐标之间的转换,例如
double radiusE(Coordinates<E> const&x); // radius is best computed from system E
template<CoordSys Sys> double radius(Coordinates<Sys> const&x)
{ return radiusE(x); } // implicit type conversion to system E
然而,特化是乏味的,因为 // ...
部分可能很长而且基本相同(如果我从一个共同的基础继承它仍然很乏味)。理想情况下,我希望避免特化,而只有一个类模板定义 Coordinates<>
- 我怎样才能做到这一点?或者还有其他有用的选择吗?
最佳答案
我会在构造函数中进行隐式转换,而不是作为转换为成员函数。
这样你就可以在你的坐标类型上有一个模板构造函数,如果你不需要全速转换,你可以将所有东西转换为笛卡尔坐标(或其他),然后再转换为特殊表示:
template<class X>
class Coordinate {
template <class Y>
Coordinate(Coordinate<Y> that) { setFromCartesian(that.toCartesian()); }
Coordinate<Cartesian> toCartesian() { ... }
....
}
然后您可以为那些需要专用代码速度的转换专门化该 ctor,但为大多数其他代码保留上述版本。
您还可以使用 enable_if 和 free 函数来确保构造函数正常失败:
Coordinate<A> convert(Coordinate<B> that) { return ... }
template<class X, class Y>
struct ConvertCheck {
static const bool ok = False;
};
template<>
struct ConvertCheck<A, B> {
static const bool ok = True
};
..
template<class X>
class Coordinate {
typedef Coordinate<X> this_type;
template <class Y>
Coordinate(Coordinate<Y> that, boost::enable_if(ConvertCheck<X,Y>::ok) {
*this = convert<this_type>(that);
}
...
}
另一种方法是使用元编程定义转换链并调用正确的序列(使用 boost::mpl 或类似的东西)。那将是一个很好的练习,我现在没有时间充实...
关于c++ - 在 C++ 中实现相关类型之间自动类型转换的最佳方法是什么?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/10207139/