处理模板创建的更好方法是什么?

时间:2014-09-23 08:06:21

标签: c++ templates design-patterns c++11

试图找出更好的设计!

考虑到我们有一个模板Image类继承自模板矩阵库(在本例中是Eigen但它可以是任何东西)

template <typename T>
class Image : public Eigen::Matrix <T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>

现在想想我们想要编写一个函数来处理从文件中读取图像的情况。 当然,图像可以是不同类型的,即unisnged char,uint16_t,float,甚至有不同的通道,如灰度,RGB甚至RGBA。

所以我们当然可以使用模板类来轻松处理这个问题。在

Image<RGB<unisgned char>> or Image<RGBA<float>>

当人们知道图像的类型时,它很简单,比如单色8位

Image<unisgned char> image = ReadImage(const char* const filename);

或者它甚至可能是

Image<unisgned char> image;
bool b = ReadImage(const char* const filename, Image<unisgned char>& image)

然而,当读取图像文件时,我们在读取图像之前从不知道类型。例如,Tiff和png都支持8位和16位,甚至支持浮点数。 在这种情况下,不可能使用上述任何功能。但是,我们可以使用temmplate Factory类对其进行排序。

为此我们首先需要引入一个BaseImage类

class BaseImage
{
public:
    inline BaseImage() {};
    virtual inline ~BaseImage() {};

    virtual inline int Width() const = 0;
    virtual inline int Height() const = 0;
    virtual inline int Depth() const = 0;
    etc...
};

template <typename T>
class Image : public BaseImage, public Eigen::Matrix <T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>

然后我们可以使用我们的工厂类来传递我们的unsigned char *,float *等..并让它处理创建

class ImageFactory
{
  typename <T>
  static BaseImage* createImage(const T* const src, const int& width, const int& height, const int& depth)
  {
    if (depth == 1)
    {
      return new Image<T>();
    }
    else if (depth == 3)
    {
      return new Image<RGB<T>>();
    }
    etc...
  }
}

当然这迫使我使用动态分配和继承。

我想我可以通过将其隐藏在一个负责它的类中来绕过动态分配。 在构造函数中,将调用工厂clas

class Image2
{
public:
    Image2(const char* const path)
    {
        // where ReadImage and external function that will call ImageFactory
        pBaseImage = ReadImage(path);
    }
    ~Image2();

private:
    BaseImage* pBaseImage;
};

在任何一种情况下,我的BaseImage类都必须公开我需要在我的矩阵库中使用的所有功能,这有点违背了继承的目的。

问题是,如果有比这里使用的设计更好的设计导致它变得非常麻烦

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

如果我能在评论中显示代码,我会发布此评论......对我来说,这似乎很明显,你可能已经想到了。为什么不是你想要的?

class Image
{
public:
  Image (int bytesPerPixelIn = 1) { data_ = NULL; bytesPerPixel=bytesPerPixelIn;};

  void readImage (int width, int height);
private:
  int       bytesPerPixel_;
  void*     data_;
};

void Image::read (int width, int height, ...)
{
   data_ = new unsigned char [width*height*pixelSize(imageType_)];
   //...
}

//And you can inherit from this if need be to add special functions 
//like interleaving in BMP files

编辑:好的,我明白了。这会更好吗?

template <typename PixelType>
class Image
{
public:
  Image () { data_ = NULL; };

  virtual void allocateImage (int width, int height)
  {
    data_ = new PixelType [width*height]; 
  }
  virtual void readImage (int width, int height) = 0;
private:
  PixelType*     data_;
};

template <typename PixelType>
class ImageTIFF: public Image <PixelType> ...

或者这个:

template <typename PixelType, int WIDTH, int HEIGHT>
class Image
{
public:
  Image () { }

  virtual void readImage () = 0;
private:
  PixelType*     data_ [WIDTH][HEIGHT];
};

template <typename PixelType, int WIDTH, int HEIGHT>
class ImageTIFF: public Image <PixelType, WIDTH, HEIGHT> ...

后者消除了动态内存......但是如果没有动态内存,则无法使用调整大小功能。我会使用动态内存。

您肯定需要继承不同的文件格式,因为它们不会以相同的方式读取图像。

-

行。这个怎么样?这里的BaseImage就像一个Java“接口”,它将确保派生类具有他们需要的功能。

class BaseImage 
{
public:
  virtual void allocateImage (int width, int height) = 0;
  virtual void readImage     (int width, int height) = 0;
};

template <typename PixelType>
class Image: public BaseImage ... /* and so on */

BaseImage* myTIFFImage = readTIFFImage (/* whatever goes here */);