c++ - 使用原始指针或智能指针在 C++ 中组合？

Question

我想做的事的一个小例子。

我有一个(堆栈分配的)顶点列表

class Vertex {

    int id;
    double x;
    double y;
    double z;
};

并想创建一个边列表

class Edge {

    int id;
    Vertex * source;
    Vertex * target;
};

有两个指向其源顶点和目标顶点的指针。

通常我会在这里寻找引用，但我希望能够在运行时更改源或目标顶点，所以我需要某种指针类型。

所以我的问题是:是否有一个智能指针在这里很有用，还是我应该像上面那样使用普通指针？

编辑

解决答案中提到的一些要点:

首先，列表应该拥有顶点，这就是它们在堆栈上的原因。

其次，这些 ID 用于其他程序。

它需要一个文件，其中包含所有顶点及其坐标的列表，以及所有边的列表及其两个顶点的 ID。

第三，我需要某种指针，因为顶点的 ID 在运行时会发生变化，并且边的源顶点和目标顶点可能会变为。

(除其他外，执行某种切割和切片)

Answer 1

什么是组合

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组合 (在 UML 术语中) 是一种关联，当给定对象是另一个对象的“一部分”时 - 即它具有相同的生命周期并且 - 最重要和最有特征的 - 本身不存在/没有意义。

根据这个描述，composition并不是我们想要实现的——看第二部分。

在 C 或 C++ 中，实现组合的最佳方式是不使用任何指针:

class Edge {

    int id;
    Vertex source;
    Vertex target;
};

这种方法在内存使用方面是最好的(一个内存块用于整个对象以及复合对象)并且可能也是效率。当您需要组合时 - 选择此解决方案。

为什么 Composition 不适合这个问题

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组合意味着一些后果:

• 组合的对象本身并不存在，
• 它们与复合对象的关联在该对象的生命周期内是永久的。

在您的数据模型中，您有单独的:

• 顶点数组(独立)，
• 边数组。

两者都可能是堆栈分配的(但这并不重要)。

然后您希望每条边引用 N 个顶点。

边缘不拥有它们 - 它只引用它们。因此，组合和智能指针(旨在引入某种所有权关联)都不是您想要的，因为设计表明顶点属于顶点数组，而不是边.

所以选择一个简单的指针。

您甚至可以使用数组索引而不是指针 作为替代方案(这确实有其用途，例如，如果您希望将后一个数组用作 3D 渲染的索引缓冲区)。一切都取决于您的需求。