如何将基于通用迭代器的算法与基于实现的算法相结合?

时间:2013-03-02 13:04:19

标签: c++ templates

我正在使用策略模式和抽象工厂模式在运行时期间在Calculator类中生成不同的算法。

计算将取决于所涉及类型之间的关系。这就是为什么我将“* Algorithm :: calculate”作为成员函数模板,关于关系的泛型。

但是,我已经有一个完全基于实现的算法在现有代码中,它不是通用的,也不是基于迭代器的,我想将它添加到算法层次结构中,以便我可以使用AbstractFactory生成它同时也看看它是如何表现的。

基于实现的算法使用计算中涉及的类型的成员函数来完成计算。在这个例子中,它将使用RelationshipWithA :: target_type成员函数来访问Type&的数据,以及“A”成员函数来访问RelationshipWithA :: a _的数据。

这是我到目前为止提出的(这只是一个模型,没有Abstract Factory和Calculator类):

#include <iostream>

class Result{}; 

class A {};  

class B {
    public: 
        void specific() const 
        { 
            std::cout << "B::specific()" << std::endl;
        };
};

class C : public B {};

class D {};

template<class Type>
class RelationshipWithA
{
    const A& a_; 

    const Type& t_;

    public: 
        typedef Type target_type; 

        RelationshipWithA (const A& a, const Type& t)
            :
                a_(a), 
                t_(t)

        {
            std::cout << "RelationshipWithA::ctor" << std::endl;
        }; 

        const A& a() const 
        {
            return a_; 
        }

        const Type& type() const
        {
            return t_;
        }
};

class DefaultAlgorithm 
{
    public:
        template <class Relationship>
        void calculate (Result& res, const Relationship& r)
        {
            std::cout << "DefaultAlgorithm::calculate" << std::endl;
            const A& a = r.a(); 
            const typename Relationship::target_type& t = r.type(); 
            // Default iterator based calculation on a, target_type and r
        };
};

class AlternativeAlgorithm 
: 
    public DefaultAlgorithm 
{
    public:
        template <class Relationship>
        void calculate (Result& res, const Relationship& r)
        {
            std::cout << "AlternativeAlgorithm::calculate" << std::endl;
            // Optimized iterator based calculation on a, target_type and r
        }
};

class ImplementationBasedAlgorithm 
:
    public DefaultAlgorithm 
{
    public:
        // No specialization: Relationships store
        // a const reference to any class that inherits from B
        template <class Relationship>
        void calculate (Result& res, const Relationship& r)
        {
            // Use B implementation and the Relationship With  A to compute the result
            std::cout << "ImplementationBasedAlgorithm::calculate" << std::endl;
            const A& a = r.a(); 
            const B& b = r.type();
            b.specific();
            // Implementation based on B implementation
        }
};

int main(int argc, const char *argv[])
{
    Result res; 

    A a; 
    C c; 

    RelationshipWithA<C> relationshipAC (a, c);

    DefaultAlgorithm defaultAlg; 
    AlternativeAlgorithm alternativeAlg;
    ImplementationBasedAlgorithm implementationAlg;

    defaultAlg.calculate(res, relationshipAC);
    alternativeAlg.calculate(res, relationshipAC);
    implementationAlg.calculate(res,relationshipAC);

    D d; 
    RelationshipWithA<D> relationshipAD (a, d);

    defaultAlg.calculate(res, relationshipAD);
    alternativeAlg.calculate(res, relationshipAD);
    // This fails, as expected
    //implementationAlg.calculate(res,relationshipAD);

    return 0;
}

我喜欢这种设计,因为算法不是泛型类,这使得Generic Abstract Factory可以在运行时轻松生成它们。

然而,在Effective C ++中有一个第36项说:“永远不会重新定义一个继承的非虚函数”。我的意思是,非虚函数是实现不变的,它们通常不应该被覆盖,但是:

  1. C ++中没有可用的虚拟成员函数模板。
  2. 如果我在RelationshipWithA上使算法类通用,并且“* Algorithm :: calculate”是一个vritual成员函数,那么工厂需要了解Realtionship以生成算法,并且代码变得非常臭(至少对我来说) )。
  3. 这是否是解决问题的正确方法,即使我覆盖了继承的非虚函数(函数模板)?

    对于客户来说,行为没有任何区别:结果是存在的,唯一的区别在于它的计算方式。这意味着仍然支持Is-A关系:“* Algorithm :: calculate”仍然是对客户端的实现不变。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

这不是一个 Is-A 关系......

具体实现并非真正一个DefaultAlgorithm ......它们是特定的算法......

您可以使用工厂创建一个空的BaseAlgorithm课程。但是在使用模板函数之前,您还需要将其转换为正确的类型。无论如何,这种方式都胜过工厂模式,因为你没有使用界面。

在您的情况下,如果工厂创建了一个派生类但返回基类,如果您使用该变量,它将调用基类方法:

DefaultAlgorithm algo = Factory.CreateImplementationBasedAlgorithm();
RelationshipWithA<D> relationshipAD (a, d);
algo.calculate(res, relationshipAD); //won't fail because the base class methods are used (because it isn't virtual)

要解决此问题,您可以创建一个基础Relationship类,并将 calculate()方法设为虚拟。
calculate()方法将获得静态广播关系到某个base_relationship接口,该接口具有您想要该算法的接口,因此您可以在没有正确的的情况下实现编译失败a() type()方法。