Question

是否可以在以下代码中删除模板？

这个想法是通过一个自制的抽象类，使用std::priority_queue来表达尊重Compare概念的类。我遇到的一些问题是：

优先级队列不会使用抽象比较来初始化。
从Compare继承的类没有默认构造函数，因为它们都有特定的参数。
Algorithm负责初始化Compare个实例使用的数据结构。
编辑：可能存在多个Algorithm的实现，使用需要Compare的不同数据结构，并且该类的用户应该能够决定哪个比较他想用。

我不喜欢此后给出的设计，因为实现Algorithm的人并不是真的被迫调用Compare::attach而Compare类应该有一个状态管理（这里没有显示）。

它还强制用户指示比较模板并传递相应的实例（因为编译器无法在Algorithm的构造函数中推断它）。这可以通过make_algo函数来缓解，但我宁愿避免这种奇特的构造（不是异国情调，但仍然存在）。

我是否可以使用Compare而不是模板中的Algorithm抽象类进行设计？

#include <vector>
#include <queue>

class Compare
{
private:
    std::vector<int>* _costs;
protected:
    std::vector<int>& costs() {return *_costs;}
    int cost(const int i) const {return (*_costs)[i];}
public:
    Compare() : _costs(nullptr) {}
    void attach(std::vector<int> & costs_) {_costs = &costs_;}
    virtual bool operator()( const int a, const int b ) const = 0;
};

struct CompCosts : public Compare
{
    virtual bool operator()( const int a, const int b ) const
    {
        return this->cost(a) < this->cost(b);
    }
};

struct CompEps : public Compare
{
    const int eps;
    CompEps(const int e) : Compare(), eps(e) {}
    virtual bool operator()( const int a, const int b ) const
    {
        return this->cost(a)-eps < this->cost(b)+eps;
    }
};


template<typename C>
struct Algorithm
{
    C & comp;
    Algorithm(C& comp_) : comp(comp_) {}
    virtual void operator()() const = 0;
};

template<typename C>
struct Algo : public Algorithm<C>
{
    Algo(C & comp_) : Algorithm<C>(comp_) {}
    virtual void operator()() const
    {
        std::vector<int> costs;
        this->comp.attach(costs);
        std::priority_queue<int, std::vector<int>, C > queue(this->comp);
    }
};

template<typename C>
Algo<C> make_algo(C& comp)
{
    return Algo<C>(comp);
}


int main()
{
    CompCosts compc;
    Algo<CompCosts> algo0(compc);
    auto algo1 = make_algo(compc);

    CompEps compe(1);
    Algo<CompEps> algo2(compe);
    auto algo3 = make_algo(compe);
}

EDIT2：由于Barry提出的解决方案对每个人来说都不是很明显，这里是相应的代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <functional>
#include <cassert>

struct Compare
{
    virtual bool operator()( const int a, const int b, const std::vector<int>& costs ) const =0;
};

struct CompCosts : public Compare
{
    virtual bool operator()( const int a, const int b, const std::vector<int>& costs ) const
    {
        return costs[a] < costs[b];
    }
};

struct CompEps : public Compare
{
    const int eps;
    CompEps(const int e) : Compare(), eps(e) {}
    virtual bool operator()( const int a, const int b, const std::vector<int>& costs ) const
    {
        return costs[a]-eps < costs[b]+eps;
    }
};


struct Algorithm
{
    std::function<bool(const int, const int, const std::vector<int>& costs )> comp;

    Algorithm(
            std::function<
                bool(const int, const int, const std::vector<int>& costs )
            > comp_
        ) : comp(comp_) {}
    virtual void operator()() const = 0;
};

struct Algo : public Algorithm
{
    Algo(std::function<bool(const int, const int, const std::vector<int>& costs )> comp_) : Algorithm(comp_) {}
    virtual void operator()() const
    {
        std::vector<int> costs{3,2,1};

        using namespace std::placeholders;
        std::function<bool(const int, const int)> f = std::bind(comp, _1, _2, std::cref(costs));

        std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::function<bool(const int, const int )> > queue(f);
    }
};


int main()
{
    CompCosts compc;
    Algo algo0(compc);
    algo0();

    CompEps compe(0);
    Algo algo2(compe);
    algo2();
}

Answer 1

由于priority_queue保留在Compare类型的对象上，因此任何对多态的尝试都会导致切片并失败。但是多态性无论如何都只是在过度思考问题（就像我之前的修订版中所做的那样）。

只需使用类型擦除。您的所有比较器都会有bool operator()(int, int)，例如：

struct CompCosts
{
    std::vector<int> const& costs;

    bool compare(int lhs, int rhs) const
    {
        return costs[lhs] < costs[rhs];
    }
};

所以他们都可以由std::function<bool(int, int)>处理：

using Q = std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::function<bool(int, int)>>;

然后只需使用您想要使用的比较器创建Q：

Q queue_by_cost(CompCosts{costs});
Q queue_by_eps(CompEps{costs});

用自制的`std :: Compare`初始化`std :: priority_queue`时避免模板？

1 个答案: