c++ - 访问作为参数传递的对象的不同成员的模板

Question

我有一个函数来计算定义在一组相邻点上的不同变量的梯度。算法总是相同的，但是根据计算的内容，访问邻居的不同成员数据，例如计算速度梯度时，使用Node::velocity，计算应力梯度时，使用Node::stress >。避免多次编写相同函数的最佳方法是什么？

我想到了几种可能性:

1. 传递 lambda 函数 (c++0x) 或返回有问题的特定成员数据的可调用对象，称为 like

   gradVelocity=computeGradient(listOfNeighbors,[](const Node& n){ return n.velocity; });
   

   缺点是每次读取都会调用额外的函数。

2. 根据表示正在计算的整数的函数模板化:

   enum{VAL_VELOCITY=0,VAL_STRESS,VAL_SOMETHING};
   template<int what> computeGradient(const std::list<Node>& neighbors){
       /*loop over neighbors*/
            value=(what==VAL_VELOCITY?neighbor.velocity:((what==VAL_STRESS)?neighbor.stress:neighbor.something);
       /* and so on */
   }
   
   /* called like this */
   gradVelocity=computeGradient<VAL_VELOCITY>(neighbors);
   

   它应该是高效的(希望编译器能够优化带有常量的条件语句，但可读性和可维护性却很低。

有更好的主意吗？

Answer 1

如果您所有的字段都具有相同的类型，那么使用指向成员的指针就很容易:

struct Node
{
  double stress;
  double velosity;
};

void foo(Node* pNode, double Node::*pValue)
{
  cout << pNode->*pValue << endl;
}

int main()
{
  Node n1 = { 1, 2 };

  foo(&n1, &Node::stress);
  foo(&n1, &Node::velosity);
}

更新:如果没有，将指向成员的指针与模板结合起来仍然很容易:

struct Node
{
  double stress;
  double velosity;
  int dimension;
};

template<class T>
void foo(Node* pNode, T Node::*pValue)
{
  cout << pNode->*pValue << endl;
}

int main()
{
  Node n1 = { 1, 2 };

  foo(&n1, &Node::stress);
  foo(&n1, &Node::velosity);
  foo(&n1, &Node::dimension);
}

我认为这可能是最有效的方法。它也很生动。