我正在编写一个用于优化的 C++ 库,我遇到了一个与逆变类型有关的奇怪问题。
因此,我根据函数可以计算的信息定义了一个“函数”层次结构。
class Function {
public:
double value()=0;
}
class DifferentiableFunction : public Function {
public:
const double* gradient()=0;
}
class TwiceDifferentiableFunction : public DifferentiableFunction {
public:
const double* hessian()=0;
}
一切都很好,但现在我想为优化器定义接口(interface)。例如,一些优化器需要梯度信息或 hessian 信息才能进行优化,而有些则不需要。因此优化器的类型与函数的类型是逆变的。
class HessianOptimizer {
public:
set_function(TwiceDifferentiableFunction* f)=0;
}
class GradientOptimizer : public HessianOptimizer {
public:
set_function(DifferentiableFunction* f)=0;
}
class Optimizer: public GradientOptimizer {
public:
set_function(TwiceDifferentiableFunction* f)=0;
}
我想这从类型理论的角度来看是有道理的,但奇怪的是,通常当人们想要扩展代码时,他们会继承已经存在的类。因此,例如,如果其他人正在使用这个库,并且他们想要创建一种需要比 hessian 更多信息的新型优化器,他们可能会创建一个类似
class ThriceDifferentiableFunction: public TwiceDifferentiableFunction }
public:
const double* thirdderivative()=0;
}
但是要创建相应的优化器类,我们必须让 HessianOptimizer 扩展 ThirdOrderOptimizer。但是库用户必须修改库才能这样做!因此,虽然我们可以添加 ThriceDifferentiableFunction 而无需修改库,但逆变类型似乎失去了这个属性。这似乎只是类声明其父类型而不是子类型这一事实的产物。
但是你应该如何处理这个呢?有什么办法可以很好地做到这一点吗?
最佳答案
因为它们只是接口(interface),所以您不必担心它们的多重继承。为什么不让优化器类型成为 sibling 而不是后代?
class OptimizerBase
{
// Common stuff goes here
};
class HessianOptimizer : virtual public OptimizerBase {
public:
virtual set_function(TwiceDifferentiableFunction* f)=0;
}
class GradientOptimizer : virtual public OptimizerBase {
public:
virtual set_function(DifferentiableFunction* f)=0;
}
class Optimizer : virtual public OptimizerBase {
public:
virtual set_function(TwiceDifferentiableFunction* f)=0;
}
// impl
class MyGradientOptimizer : virtual public GradientOptimizer, virtual public HessianOptimizer
{
// ...
};
关于c++ - 逆变类型和可扩展性,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/29074006/