C++模板化与继承

Question

我只是意识到提出问题是多么困难......希望我能给出的例子既足够精确来证明我的问题，又足够短，不会把一切搞砸......至少有编辑的可能性。

这就是我目前的情况。当然，我在逻辑/结构方面（以及命名方面）稍微改变了它，试图专注于我的问题的本质：

// MyClass deals with lists (actually several data structures) of the
// type MyType which should support different types and has to be 
// efficiently dealt with. Templating seems just right here
class MyClass
{
  ...

  void doSomething<class MyType>(vector<MyType> someList);

  ...

  // At some point I have to extract elements of the type MyType.
  // The extractor obviously depends on MyType but it is not possible to
  // Create a general version that could use templates itself 
  // (unless I use a specialization for each possible MyType)

  // I am stuck between these two alternatives:

  // Possibility1:
  // Let the client pass the right extractor and template it.
  template<class Extractor, class MyType>
  void extract(const Extractor& extractor, const string& source, 
               vector<MyType>* dest)
  {
     extractor.extract(source, dest);
  }

  // Possibility2:
  // Use a member _extractor of some base type that has to be set
  // to a specialization. The ExtractorBase has a virtual method
  // template<T> void extract(const string& source, vector<T>* myType) = 0
  // with no definition that is only defined in subclasses wrt certain
  // postings.
  ExtractorBase _extractor;

  template<class MyType>
  void extract(const string& source, vector<MyType>* dest)
  {
     _extractor.extract(source, dest);
  }
}

目前我更喜欢可能性1，因为我不必在继承中搞乱适用于 MyType 的所有变体的 Extractor 以及我想在将来尝试的相关 Extractor。

另一方面，提取器可能需要复杂的代码和多个成员（类似于将某些输入映射到某些值的巨大地图）。因此使用模板不会带来性能提升。特别是仅使用头文件提取器，甚至可能应该内联的函子，都是不可能的。在过去，这一直向我强烈表明，模板只会增加代码复杂性（必须处理实例化，使客户端代码的生活变得更加困难等），并且我应该尝试完全避免它。

还是还有第三种我根本没有想到的可能性？

Answer 1

最好选择第一个选项。它更干净且可维护。

因为从您的评论中，我发现您对第二个选项做出了错误的假设：

// The ExtractorBase has a virtual method
// template<T> void extract(const string& source, vector<T>* myType) = 0;

否。那是不可能的； 模板函数永远不能是虚拟。因此，要实现第二个选项，您必须选择一些肮脏且难以维护的方法，这不是一个好主意。

Answer 2

您还有第三个选择，为 MyType 提供一个构造函数，它知道如何从 std::string 构造自身。或者更好的是一对迭代器，因此如果您需要从字符串构造 MyType 序列，则可以使用范围。

Answer 3

我认为第一种可能性更灵活。

在第二种可能性中，我没有看到将不需要的封装提取器作为类成员的兴趣。 MyClass 和 Extractor 之间的耦合也更多，这不是一件好事。模板化减少了耦合（在某种程度上），所以如果你有选择的话，它是一个更好的选择。

Answer 4

这听起来像是策略模式的一个例子——你的类有一个操作，其实现可能会有所不同。

以下是我在不同方法中看到的权衡。

模板解决方案将避免声明抽象接口类，并使用 vtbl 来确定要使用哪个实现。但它会迫使您在编译时锁定应用程序。

继承解决方案将强制您声明一个抽象接口类，并承受在 vtbl 中查找实现的性能损失。但它允许您在运行时选择提取实现。

由于不知道性能对于您的应用程序有多重要以及您需要多么灵活，我可能会选择继承解决方案，因为我喜欢在抽象类中定义接口并对其进行编码的清晰度。