Question

我正在研究一种相当广泛使用虚拟类的图形应用程序。它有：

图片类，基本上是形状的集合。
一个形状类，它纯粹是虚拟的，并且有一些继承它的类：
- 环
- 多边形
- 矩形
图形，任何图形图形（也是虚拟图形），形状都是从这个图形继承而来的。

基本上，我的问题归结为实现图片类，它基本上用于存储形状集合。我目前正在使用Vector来存储形状，但是，很明显这是错误的决定，因为Vector实例化了这些形状，这并不好，因为它们纯粹是虚拟的。

以下是我目前的代码库（总结一下）：

class Figure {
public:
...
  virtual ~Figure();
...
};

class Shape: public Figure
{
public:
...
  virtual ~Shape() {}
  virtual Shape* clone() const = 0;
...
};

class Polygon : public Shape
{
public:
...
virtual Shape* clone() const {return new Polygon(*this);}
... 
private:
std::vector<Point> points;

};

class Picture: public Figure {
public:
...
  Picture(Graphics& gd);
  Picture (const Picture&);
  ~Picture();
  void clear();
  void add (const Shape&);
...
private:
std::vector<Shape> shapes;
Graphics* gfx;
};

//Picture implementation:
...
Picture::Picture(Graphics& gd)
{
gfx = &gd;
}


Picture::Picture(const Picture& a)
{
shapes = a.shapes;
}

Picture::~Picture() 
{
clear();
}

void Picture::clear()
{
shapes.clear();
}

void Picture::add (const Shape& shp)
{
Shape* nshp = shp.clone();
shapes.push_back(*nshp);
}
...

我得到的错误消息只是其中的一小部分：

picture.cpp：33：实例化这里 /opt/local/bin/../lib/gcc/sparc-sun-solaris2.10/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/ext/new_allocator。 H：105：错误：无法分配对象抽象类型'形状'shape.h：12：注意：因为以下是虚拟的函数在'Shape'中是纯粹的： shape.h：58：注意：虚拟无效 Shape :: get（std :: istream＆amp;）shape.h：31：注意：虚拟无效 Shape :: put（std :: ostream＆amp;）const shape.h：36：注意：虚拟无效 Shape :: scale（const Point＆amp;，double） shape.h：40：注意：虚拟无效 Shape :: translate（double，double） shape.h：45：注意：虚拟无效外形:: reflectHorizontally（双） shape.h：49：注意：虚拟无效外形:: reflectVertically（双） shape.h：52：注意：虚拟 RectangularArea Shape :: boundingBox（） const shape.h：21：注意：虚拟 Shape * Shape :: clone（）const shape.h：55：注意：虚拟无效 Shape :: draw（Graphics＆amp;）const

那么存储这些形状的理想方式是什么。我应该用什么样的收藏来存放这些东西？

由于

Answer 1

当您需要多态时，您需要使用指针或引用。由于容器（或数组）不能存储引用，因此必须使用指针。

基本上将图片类的矢量更改为：

std::vector<Shape*>

并适当修改其他成员函数。

你不能/不应该将它们存储为值类型的原因是因为vector是一个同质的容器，即它只存储一种类型的数据（而只一种类型 - 子类是不允许！）。这是因为向量将其数据存储在一个数组中，该数组需要知道它所存储的对象的大小。如果这些对象的大小不同（它们可能是不同的形状），则它不能将它们存储在数组中。

如果将它们存储为指针，那么它们都具有相同的大小（sizeof(Shape*)），并且还可以访问形状的vtable，这是允许多态行为的。

Answer 2

使用协变返回类型。有关clone方法，请参阅FAQ 20.8。您也可以依赖工厂方法来创建Shape对象。

另外，你不能拥有抽象类对象的容器，抽象类也无法实例化。相反，创建一个指向派生具体对象的指针/引用的容器。请注意，如果您使用指针，则清除它们是您的责任。容器不会正确地取消分配内存。您可以使用智能指针而不是原始指针来更有效地处理此问题。从Boost中查找scoped_ptr和shared_ptr。

Answer 3

如另一个答案中所述，多态性需要引用或指针。可以使用智能指针代替原始内存分配。您可以使用

创建一个容器

std::vector<std::unique_ptr<Shape>> shapes;

并使用

添加元素

shapes.push_back(std::make_unique<Circle>());
shapes.push_back(std::make_unique<Polygon>());
shapes.push_back(std::make_unique<Rectangle>());

向量被销毁后，内存将被释放。

纯虚拟类和集合（向量？）

3 个答案: