如何创建具有未知成员函数的通用容器？

Question

我注意到我经常需要容器类。例如，在处理粒子系统时，我创建了一个容器类 Particles，它有一个成员 vector。然后我像 my_articles->draw() 一样调用：Particles* my_articles，并在 Particles.draw() I 迭代器 < code>vector并再次对每个粒子调用 draw()。这同样适用于 update()、addforce() 等成员函数。现在，我正在开发一个项目，需要一组 Cube< /code> 我需要调用 tween()、moveTowards() 等。

我知道我可以使用模板，但在模板类的情况下，成员函数需要先了解。因为我想检查是否可以创建一个通用类，例如我可以使用我的立方体和粒子集合。

有人以前做过这件事或者可以给我一些建议吗？

亲切的问候， 波勒克斯

Answer 1

简短的回答是你不能在 C++ 中做到这一点。但是，您可以使用STL算法和容器来包装此行为。

首先，您将 Cube 或 Particle 实例放入 std::vector 或其他容器（就像现在一样）。

然后，您可以将 STL 的 std::for_each 与 std::mem_fun。

它会导致这样的结果：

  std::vector<Particle*> V;

  V.push_back(new Particle);
  V.push_back(new Particle);
  V.push_back(new Particle);
  V.push_back(new Particle);

  std::for_each(V.begin(), V.end(), std::mem_fun(&Particle::draw));

Answer 2

不确定我是否完全理解，但是 for_each STL 算法有帮助吗？ http://www.sgi.com/tech/stl/for_each.html

Answer 3

我读到您问：“我可以制作一个可用于立方体和粒子的通用容器，即使它们具有不同的成员函数？”当然，这是最简单的部分。如果需要，您甚至可以将立方体和粒子放在同一个容器中。如果您正在处理指针，则只需使用 void*：

std::vector<void*> objects;
objects.push_back(new Particle(...));
objects.push_back(new Cube(...));

当然，您可以对 void* 做很多事情，除了将它们强制转换回来：

for (i = objects.begin(), i != objects.end(), ++i) {
    void* p = objects[i];
    Particle* particle = dynamic_cast<Particle*>(p);
    if (particle) {
        // do particle stuff
        continue;
    }
    Cube* cube = dynamic_cast<Cube*>(p);
    if (cube) {
        // do cube stuff
    }
}

即使你只将粒子存储在你的向量中，比如说，你仍然需要向下转换才能使用它们：

for (i = objects.begin(), i != objects.end(), ++i) {
    void* p = objects[i];
    Particle* particle = dynamic_cast<Particle*>(p);
    if (particle) {
        // do particle stuff
    } else {
        // error!! I thought someone told me this thing only had Particles...
    }
}

你可以看到，这样做比仅仅将它们存储在单独的向量中要尴尬得多，因为你知道其中每个对象的类型每个向量，并且不必执行运行时向下转换来使用它们。这就是为什么这种容器通常被认为是不良风格的原因。

您在该领域可以考虑的其他可能性是 boost::any 或 boost::variant，它们适用于指针以外的事物。

Answer 4

据我了解，这里存在一个设计问题，您想使用相同的接口迭代不同的对象类别（立方体/粒子），但很明显它们不能共享相同的接口，并且如果您真的想要也就是说，您必须在 Particles 和 Cube 的抽象基类上实现 tween() 和 moveTowards()，并且在 Particles 类中不实现任何内容。

Answer 5

为了完整起见，还有 valarray，尽管使用的是 vector/for_each是一个更好的解决方案。