c++ - 虚拟模板函数解决方法

Question

我偶然发现了一个我(我的知识渊博的同事也不知道)知道如何解决(变通)的问题。最后的问题是无法创建虚拟模板函数。我已经彻底搜索了网络，找到了几种处理它的方法，但似乎没有一种适用于我的情况。

我不知道如何简短地描述这种情况，但我会尽力而为，希望它有意义。

问题是处理两条曲线，每条曲线由一段或几段相同或不同的曲线类型组成。因此，我开始为曲线段创建一个接口(interface)，其中包含将与之交互的曲线的模板类(例如，函数与两个不同曲线段之间的交点类型相同):

template<class curve> class curve_segment { // some methods here }

然后用户可以实现多种类型的曲线，并根据将要与之交互的曲线来实现适当的功能。例如，circle和 line ，其中两者都可以与两者交互:

class line :  public curve_segment<line>, public curve_segment<circle> { //... }
class circle :  public curve_segment<line>, public curve_segment<circle> { //... }

之后，我有一个类 cell ，这取决于两个曲线段和一个基类 cell_base封装它:

template<class curve1, class curve2> class cell : public cell_base { 
  cell_base* up; cell_base* down;

  curve_segment<curve1>* segment_x;
  curve_segment<curve2>* segment_y;

  // some methods that depend on both curves
}

最后，有一个二维网格m*n这样的单元格，其中两条曲线由m和n组成curve_segments可能不同的类型，并由每个单元格中的两个指针保持在一起。

问题开始显示何时将新的 curve_segment 添加到两条曲线之一。显而易见的解决方案是添加

template<class curve> virtual void add_curve_x(curve_segment<curve> seg) =0;

到cell_base类，在 cell 中实现可以提取另一条曲线的适当段，并向其附加一个新单元格。例如，如果曲线 a和 b其中 a表示网格中的 x 轴，我们要向曲线 a 添加另一条曲线段，我们可以找到网格中最右边的单元格，提取每个此类单元格的 y 轴上的曲线，并从中和新提供的段创建一个新单元格，该单元格将附加到它的右侧。

类型删除不起作用，因为我们需要知道在 cell 处新添加的段的类型创建(我们需要将这两个段的类型作为模板参数提供给 cell 类)。

将模板移动到 cell_base class 也不起作用，因为那意味着在每个 cell 的时候配置我就知道下curve_segment的类型了.

有解决办法吗？

编辑: 按照建议，添加 add_curve_x方法:

template<class curve1, class curve2>
template<class curve> 
cell<curve1, curve>* cell<curve1, curve2>::add_curve_x(curve_segment<curve1>* seg) {
  return new cell<curve1, curve>(seg, (curve_segment<curve>*)(this->segment_y));
}

在这种情况下 seg必须是 curve 类型，它必须实现 curve_segment<curve1> . segment_y还必须实现 curve_segment<curve> .

edit 2:解释为什么会有类型转换

pic

以非粗体矩形为例。在那种情况下，有两条曲线，曲线 a有 2 段和曲线 b有 3 个部分。类 line必须实现 curve_segment<line>以及curve_segment<circle> ，并且 circle 也必须同时实现。现在让我们向曲线 a 添加另一个贝塞尔曲线段.类 bezier必须实现 curve_segment<line>和 curve_segment<circle> , 和 line和 circle必须实现 curve_segment<bezier> .

让我们看看如何创建粗体三个中间的 cells .我们会打电话

add_curve_x<bezier>(new bezier(...));

在 cell<circle, circle> 类型的单元格对象上.

参数seg将是一个新的 bezier对象(可以转换为 curve_segment<circle> )，这也是 curve 的内容类型是，segment_y必须转换为 curve_segment<bezier> ，因为这是它在新创建的单元格中与之交互的曲线类型。

Answer 1

添加curve_segment_base:

class curve_segment_base {
   // for double dispatching here:
  virtual cell_base* add_curve_x(cell_base* cell) = 0;
};

template<class curve> 
class curve_segment : public virtual curve_segment_base { 
     // some specific methods here 
     // for double dispatching here:
     virtual cell_base* add_curve_x(cell_base* cell)
     {
         // this has to be moved to cpp file due to dependency from cell_base
         return cell->add_curve_x(this); // now the correct method from cell is called
     }
};

因此您可以将此方法作为虚拟方法添加到您的 cell_base

class cell_base {
   virtual cell_base* add_curve_x(curve_segment_base* seg) = 0;

   // methods necessary for double dispatching here:
   virtual cell_base* add_curve_x(curve_segment<line>* seg) = 0;
   virtual cell_base* add_curve_x(curve_segment<circle>* seg) = 0;
   ...
};

所以你的方法看起来像，这里有双重调度:

template<class curve1, class curve2>
virtual cell_base* cell<curve1, curve2>::add_curve_x(curve_segment_base* seg) {
  return seg->add_curve_x(this);
}

并且您将必须为所有段实现所有真正的实现方法:

template<class curve1, class curve2>
virtual cell_base* cell<curve1, curve2>::add_curve_x(curve_segment<line>* seg) {
  return new cell<curve1, line>(...);
}
template<class curve1, class curve2>
virtual cell_base* cell<curve1, curve2>::add_curve_x(curve_segment<circle>* seg) {
  return new cell<curve1, circle>(...);
}