c++ - 关于模板、容器和继承的 C++ 设计问题

Question

关于我编写的接口算法类和第三方 API，我的设计存在问题。我将编写一些伪代码来帮助解释我的问题。如果可能的话，我宁愿不参与boost。

问题

我有一个我将调用的算法类Alg（它可以被认为是一个搜索/优化算法）和一个我将调用的“超级”算法类SuperAlg，它Alg在std::vector<Alg>. 评估SuperAlg函数依赖于第三方算法，因此需要将任意数量的这些Alg类对象的结果转换为第三方类型。每个都Alg可能与不同的第三方类型相关联，这在Alg类对象的构建时是已知的。评估SuperAlg函数看起来像：

double SuperAlg::evaluate(const std::vector<AlgResultType>& input) {
    ThirdPartyValues values;
    for (const auto& i : input) {
        values.insert(convert(i));
    }
    ThirdPartyAlg alg;
    return alg.error(values);
}

这里：

• 是ThirdPartyValues::insert第三方 API 中的一个模板函数，它知道如何采用许多不同的第三方类型
• ThirdPartyAlg::error接受 aThirdPartyValues并返回 a double。
• input是所有搜索结果的向量，与类所拥有Alg的 1 对 1 对应。std::vector<Alg>SuperAlg

有很多这些第三方类型，假设我知道类型并且有Alg搜索结果 ( AlgResultType)，我就知道如何执行转换。即convert函数已知：

ThirdPartyType convert<ThirdPartyType>(const AlgResultType& result);

根本问题是：如何指定i需要转换为 in的类型SuperAlg::evaluate？回想一下，这种类型在每个构建时都是已知的，Alg并且需要以某种方式保留。

一些解决方案的想法

• 如果Alg/AlgResultType被模板化ThirdPartyType并且convert<ThirdPartyType>函数通过它们的接口公开，那么它们不能被保存在动态大小的同质容器中，并且 c++ 没有动态大小的异构容器类型。
• 通常保存许多不同类型的方法（例如，由于它们的模板），Alg<ThirdPartyType>/AlgResultType<ThirdPartyType>在这种情况下，是拥有一个公共基类并拥有std::vector这个基类，但是这个基类需要具有convert<ThirdPartyType>函数才能有用in SuperAlg::evaluate，它依赖于模板参数。
• 某种类型的容器，其中每个AlgorAlgResultType可以与 a 相关联ThirdPartyType，但我不知道这样的容器。

编辑

感谢@Evg 将我指向std::variantand std::visit。我现在有一个可行的，虽然不是很优雅的解决方案，但在课堂上保持std::vector<std::variant<Alg<ThirdPartyType1>, Alg<ThirdPartyType2>, ...>>并SuperAlg公开该ThirdPartyType convert(const AlgResultType& result)功能Alg。

这个解决方案的丑陋之处在于，Alg要从内部调用任何成员函数SuperAlg，我需要为该成员函数创建一个 lambda 函数，Alg然后使用std::visit(lambda, alg_variant)

标签： c++design-patternstypes