c++ - 如何实现包含不同类型单元格的表格？

Question

这就是我想要做的:我想制作一个二维单元格数组。每个单元格可以包含数字或字符串。然后我想将该表传递给我制作的表达式解析器。我需要解析器能够识别表达式中的单元格是否包含数字(很好)或字符串(不好)。

这就是我尝试的方法:我创建了一个抽象基类 CCell 和三个派生类。派生的一个是 CCellEmpty，一个是 CCellText，最后一个是 CCellNumber。

该表是指向基类的指针的二维数组。在表达式解析器中，我需要从 Number 类中获取数字。问题是您无法通过基类指针访问派生类的私有(private)成员。好吧，在基类中我可以为数字创建一个虚拟 getter。在数字类中，它将返回所需的数字，但我还需要为 Text 类和 Empty 类实现它。对于他们两个来说，它都会抛出异常。
注意:我知道可以使用 dynamic_cast 来完成，但我不想那样做。

这是一个好方法吗？我是 C++、面向对象编程和多态性的新手，所以如果有更好的设计方法，我会很高兴听到。我想以正确的方式来做这件事，而不仅仅是让它以某种方式起作用。

这是我现在使用的代码:

#include <string>

class NotTextException{};
class NotNumberException{};

class CCell
{
    public:
        virtual ~CCell ( void ){}
        virtual int    GetNumber    ( void ) const = 0;
        virtual std::string GetText ( void ) const = 0;
};

class CCellEmpty : public CCell
{
    public:
        virtual int GetNumber ( void ) const {
             throw NotNumberException();
        }
        virtual std::string GetText ( void ) const {
             throw NotTextException();
        }

};

class CCellText : public CCell
{
    public:
        CCellText  ( const std::string & text )
         : m_text(text)
         {}
        virtual int GetNumber ( void ) const {
             throw NotNumberException();
        }
        virtual std::string  GetText ( void ) const {
            return m_text;
        }

    private:
        std::string m_text;
};

class CCellNumber : public CCell
{
    public:
        CCellNumber  ( const int num );
        virtual int GetNumber ( void ) const {
             return m_number;
        }
        virtual std::string  GetText ( void ) const {
            throw NotTextException();
        }

    private:
        int m_number;
};

Answer 1

电池和电路板

Is this a good way to do it? I am new to C++, object oriented programming and polymorphism, so if there is a better way to design it I will be glad to hear it.

是的，有更好的方法:您可以使用 boost::variant 来表示单元格对象，并将访问者应用于每个单元格，与 boost::optional 结合使用> 表示不存在单元格对象。

您的单元和电路板类型如下所示:

using cell = boost::variant<int, std::string>;
using board = std::array<boost::optional<cell>, 100>;

只需 2 行代码即可完成。此时，您只需编写一个通用访问者来尝试获取 Element 类型的元素，否则抛出 Except 类型的异常:

template<typename Type, typename Except>
struct element_getter : boost::static_visitor<Type> {
    template<typename Other>
    Type operator()(Other const&) const { throw Except(); }

    Type operator()(Type const& x) const { return x; }
};

用法

此时，您只需根据单元格是否包含元素，使用 boost::apply_visitor 将访问者应用到每个单元格。

使用示例如下:

board b;
b[45] = 42;
b[78] = 108;
auto sum = std::accumulate(begin(b), end(b), 0, 
    [](int counter, boost::optional<cell> cell) { 
        return counter + 
            boost::apply_visitor(
                element_getter<int, not_number_error>(), 
                cell.get_value_or(0)
            );
    }
);

此代码将计算所有包含数字的单元格，但如果单元格包含字符串，则会抛出异常。

Live demo