c++ - C++ 中具有多态模板类的未知方法返回类型

Question

我一直在努力弄清楚如何实现以下类。基本上我想要实现的是以下内容: - 主类是矩阵 - 数据应该存储在 Matrix 对象的外部 - Matrix_Data 应该能够支持 float 和 double 类型

我一直在努力弄清楚如何使用模板来实现，但我似乎无法弄清楚。这给出了我的意图的一般概念:

template <typename T>
class Matrix {
private:
   IMatrix_Data* m_data;
...
}

class IMatrix_Data { 
XXX Get_Data();  // <== The return type should be float or double, as appropriate
...
}

有人可以给我一些建议和指导吗？

更新:

我已经按照@ruslo 的建议更新了类(class)。我现在面临的问题是，将 Matrix 和 Matrix_Data 更改为模板类会对大量类产生链式效应。我承认我在模板方面的经验非常有限——也许我的做法是错误的，或者这是正确的方式，但对我来说似乎是错误的。

基本上，似乎任何使用矩阵的类，或存储在矩阵中的数据都需要是模板类。我知道我可以使用 typedef(或 using 语句)清理代码的外观，但我认为这不会改变类的层次结构，对吗？

作为我使用 Matrix 的一些类的示例:

template <typename T>
class Vector : Matrix<T>

template <typename T>
class Input {  // <- this class is intended to be used as a base class for runtime polymorphism
    Vector<T>::DataType Get_Data();
    /* Rest of class */
};

class Parameterized_Input{ // <- this class is intended to be used as a base class for runtime polymorphism
};

template <typename T>    
class Input_Iterator {
    /* ...
           */
    std::stack<std::vector<Input<T>* >::iterator > parent_nodes; // Part of the iteration algo
}

我在这里感到很困惑 --- 这有点超出我以前做过的任何事情，我希望有人能在这里帮助我指明正确的方向，无论是在实现方面还是在任何方面改进设计的建议。

例如，正如我在上面的代码中所指出的，类 Input 旨在成为一个抽象基类，以允许运行时多态性。派生类将实现此接口(interface)(可能还有 Parameterized_Input)以创建不同类型的输入。但是，由于输入的返回类型与 Matrix_Data 的返回类型相同——即现在未知类型 T——看来我还需要将每个派生类都制作成模板。

不幸的是，此时我觉得我需要根据情况灵活地使用 float 来提高性能或使用 double 来提高精度。如果我可以排除其中之一，那么它肯定会简化一切。

备选方案——没有模板，总体上看起来更简单(基于我可能的错误理解):

class Matrix{
    IMatrix_Data* m_data;
    /*  ...   */
}

class IMatrix_Data{
    /*  ...   */
    template <typename T>
    Get_Data(int _row,int _col) { return static_cast<T>( this->ncols * _col + _row ); }
}

namespace matrix_data {
    class MD_Double : public IMatrix_Data{
        /*  ...   */
    }

    class MD_Double : public IMatrix_Data{
        /*  ...   */
    }

我已尝试在上面提供足够的信息，但如果有任何遗漏，请告诉我，我很乐意提供额外的说明和/或信息。

感谢和问候， 什穆尔

Answer 1

GetData 的返回值可以是模板参数:

template <class T>
class MatrixImpl {
 public:
  typedef T DataType;
  DataType GetData();
};

template <class T>
class Matrix {
 public:
  typedef MatrixImpl<T> Impl;
  typedef typename Impl::DataType DataType;

  DataType GetData() {
    return data_->GetData();
  }

 private:
  Impl* data_;
};