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X：我有一组不相关的类似容器的对象（矢量、地图、树……）处理不同不相关类型的对象。这些容器中对象的生命周期在它们的某些子集之间共享。我有一个对象负责他们的同步。我能想到的同步类的最简单实现是有一个BaseContainerLike指针向量，其中BaseContainerLike一个类为我想要管理的所有类似容器的对象实现一个公共接口。但并非所有人都像容器一样。它们可以像容器一样使用，但是让它们从一个通用的基类继承感觉很奇怪，我担心它会非常强烈地结合我的设计。

所以我创建了一个这样的ContainerLikeInterface类：

struct ContainerLikeInterface {
template<T>
ContainerLikeInterface(T& t) 
 : create([](int i){ return t->create(i); }),    // this is just an example
   delete([](int i){ return t->delete(i); }) {}

std::function<void(int)> create;
std::function<void(int)> delete;
};

template<class T>
ContainerLikeInterface make_containerLikeInterface(T& t) {
  return ContainerLikeInterface(t);
}

这使我能够以非侵入性的方式轻松创建接口向量（我可以部分地将构造函数专门用于不同类型）。我使用这种方法的代码比使用继承时稍快，但它需要更多的内存和更长的编译时间（但我不优先考虑编译时间）。但是，我不知道这种方法是否能很好地适应我的项目。我读过一些关于价值语义的文章，其中人们更喜欢将对象所有权转移到接口，所以我有以下问题：

  • 这种方法的优点/缺点是什么？
  • 从长远来看，这会给我带来一些问题吗？
  • 我应该改用继承吗？
  • 我应该以不同的方式实现吗？
  • 我应该改用图书馆吗？（boost::TypeErasure、adobe::poly或pyrtsa/poly）
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3 回答 3

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你的界面有点像 Rust object system中的界面系统。经典的基于 VMT 的接口有一个指向对象的指针，该对象包含指向 VMT 的指针。你的有 2 个指针：一个指向对象，另一个指向方法表。它 [几乎] 总是看起来比虚函数更强大，但你已经提到了一些缺点（内存使用等）。至于速度，std::function使用标准分配器来保存指向t. 如果你调用ContainerLikeInterface构造函数很多，它可能会导致一些性能下降，因为它需要在你的界面中至少一个分配std::function，你可以为此编写自己的。

于 2013-03-07T21:15:59.380 回答
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您的基本想法（不需要继承）很好。我建议改用 Adob​​e.Poly。当您使用 1std::function每个单个操作时，您有 N 种虚拟表（指针），以及可能的 N 堆分配（取决于是否可以应用 SBO（小缓冲区优化））。

您也很可能会遇到对象生命周期管理问题。在您的实现中，您假设真实对象的寿命比“接口”长。迟早你会弄错的。这就是为什么我会鼓励一种价值语义的方法。Adobe.Poly 为您提供。

使用 Adob​​e.Poly，您只能获得一个 vtable（指针）。它还实现了 SBO：可能不是单个分配。

我不一定会选择 Boost.TypeErasure。它需要学习另一种“语言”来指定接口，它利用了大量的元编程，并且截至今天它还没有实现 SBO。

Adobe.Poly 没有很好的文档记录。有关如何使用它的示例，请参阅这篇文章。另外，请参阅这篇论文，了解它是如何实现的。

于 2014-12-03T15:08:40.603 回答
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您实际上是在创建一个代理对象，其ContainerLikeInterface接口带有指针或对 some 的引用T。

有一种方法可以避免创建代理，同时仍然使用无法派生的标准容器ContainerLikeInterface。它可能被称为混合设计模式，并且在 C++11 中具有完美转发，它看起来像：

#include <vector>

struct IContainerLikeInterface
{
    virtual void create(int) = 0;
    virtual void erase(int) = 0;
};

template<class T>
struct ContainerLikeInterface : T, IContainerLikeInterface
{
    template<class... Args>
    ContainerLikeInterface(Args&& ...args) 
        : T(std::forward<Args>(args)...)
    {}

    // implement IContainerLikeInterface
    void create(int) override;
    void erase(int) override;
};

int main() {
    ContainerLikeInterface<std::vector<int> > v(10);
    v.size();
}

但是，它是侵入性的，因为所有相关容器的声明，例如std::vector<int>，都必须更改为ContainerLikeInterface<std::vector<int> >. 不过用法保持不变，因为ContainerLikeInterface<T>is-a T。

于 2013-03-06T19:33:27.583 回答