1

我有一个（可能）有很多子类的基类，我希望能够比较基类的任何两个对象是否相等。我试图在不调用亵渎的 typeid 关键字的情况下做到这一点。

#include <iostream>

struct Base {

    virtual bool operator==(const Base& rhs) const
        {return rhs.equalityBounce(this);}

    virtual bool equalityBounce(const Base* lhs) const = 0;
    virtual bool equalityCheck(const Base* lhs) const = 0;
};

struct A : public Base {

    A(int eh) : a(eh) {}
    int a;

    virtual bool equalityBounce(const Base* lhs) const{
        return lhs->equalityCheck(this);
    }

    virtual bool equalityCheck(const Base* rhs) const {return false;}
    virtual bool equalityCheck(const A* rhs) const {return a == rhs->a;}
};


int main() {

    Base *w = new A(1), *x = new A(2);

    std::cout << (*w == *w) << "\n";
    std::cout << (*w == *x) << "\n";
}

我知道编写的代码失败了，因为equalBounce() 中的lhs 是Base*，所以它甚至不知道采用A* 的equalCheck() 版本。但我不知道该怎么办。

4

3 回答 3

1

如果您需要一个虚拟等于运算符并且希望避免使用 dynamic_cast，您可以向基类添加一个枚举类型来指示类型并创建一个虚拟 getter，然后在匹配时进行静态转换。 

enum ClassType { AType, BType };
Class A 
{
public:

virtual ClassType getType ();
virtual bool operator ==(const A& a ) const;
};

// in B implementation

virtual bool B::operator ==(const A& a)
{
if (!A::operator==(a)) return false;
if(a.getType () != ClassType::BType) return false;
const B& b = static_cast <const& B>(a);
// do B == checks
return true;
}
于 2015-03-07T20:29:45.843 回答
1

为什么它不起作用

您的双重调度实现的问题是您希望equalityCheck()调用最具体的。

但是您的实现完全基于多态基类，并且equalityCheck(const A*)重载但不覆盖 equalityCheck(const Base*)！

否则说，在编译时编译器知道A::equalityBounce()可以调用equalityCheck(A*)（因为this是 an A*），但不幸的是它调用的参数 Base::equalityCheck()没有专门的版本。A*

如何实施？

为了使双重分派起作用，您需要在基类中具有双重分派的equalCheck() 的特定类型实现。

为此，Base 需要了解它的后代： 

struct A; 

struct Base {

    virtual bool operator==(const Base& rhs) const
    {
        return rhs.equalityBounce(this);
    }

    virtual bool equalityBounce(const Base* lhs) const = 0;
    virtual bool equalityCheck(const Base* lhs) const = 0;
    virtual bool equalityCheck(const A* lhs) const = 0;
};

struct A : public Base {
    ...
    bool equalityBounce(const Base* lhs) const override{  
        return lhs->equalityCheck(this);
    }
    bool equalityCheck(const Base* rhs) const override {
        return false; 
    }
    bool equalityCheck(const A* rhs) const override{
        return a == rhs->a;
    }
};

请注意使用override以确保该函数确实覆盖了基的虚函数。

有了这个实现，它将起作用，因为：

  • A::equalityBounce()将会通知Base::equalityCheck()
  • 在这个函数的所有重载版本中，它会选择Base::equalityCheck(A*)因为this是A*
  • 被调用的Base *lhs对象将调用它的equalityCheck(A*). If lhsis anA* 因此A::equalityCheck(A*)它将产生预期的（正确）结果。恭喜！
  • 假设lhs将是指向另一个类的指针，该类X也派生自Base. 在这种情况下，考虑到您将 an与 an进行比较，lhs->equalityCheck(A*)将调用并且还可以返回正确的响应。 X::equalityCheck(A*)XA

如何使其可扩展？双发地图！

使用强类型语言的双重分派的问题在于，“反弹”对象需要知道如何与特定的（预先知道的）类进行比较。由于您的源对象和反弹对象具有相同的多态基类型，因此基需要知道所有涉及的类型。这种设计严重限制了可扩展性。

如果您希望能够在不事先知道基类的情况下添加任何派生类型，那么您必须通过动态类型（无论是 dynamic_cast 还是 typeid）：

我在此向您提出动态可扩展性的建议。它使用单调度来比较相同类型的两个对象，并使用双调度映射来比较它们之间的不同类型（如果没有声明，则默认返回 false）： 

struct Base {
    typedef bool(*fcmp)(const Base*, const Base*);  // comparison function
    static unordered_map < type_index, unordered_map < type_index, fcmp>> tcmp;  // double dispatch map

    virtual bool operator==(const Base& rhs) const
    {
        if (typeid(*this) == typeid(rhs)) {  // if same type, 
            return equalityStrict(&rhs);     // use a signle dispatch
        }
        else {                              // else use dispatch map.  
            auto i = tcmp.find(typeid(*this));
            if (i == tcmp.end() ) 
                return false;              // if nothing specific was foreseen...
            else {
                auto j = i->second.find(typeid(rhs));
                return j == i->second.end() ? false : (j->second)(this, &rhs);
            }
        }
    }
    virtual bool equalityStrict(const Base* rhs) const = 0;  // for comparing two objects of the same type
};

然后 A 类将被重写为：

struct A : public Base {
    A(int eh) : a(eh) {}
    int a;
    bool equalityStrict(const Base* rhs) const override {  // how to compare for the same type
        return (a == dynamic_cast<const A*>(rhs)->a); 
        }
};

使用此代码，您可以将任何对象与相同类型的对象进行比较。现在为了显示可扩展性，我创建了一个struct X, 具有与 相同的成员A。如果我想允许将 A 与 X 进行比较，我只需要定义一个比较函数： 

bool iseq_X_A(const Base*x, const Base*a) {
    return (dynamic_cast<const X*>(x)->a == dynamic_cast<const A*>(a)->a);
}  // not a member function, but a friend.

然后为了使动态双调度工作，我必须将此功能添加到双调度地图： 

Base::tcmp[typeid(X)][typeid(A)] = iseq_X_A;

然后结果很容易验证： 

Base *w = new A(1), *x = new A(2), *y = new X(2);
std::cout << (*w == *w) << "\n";  // true returned by A::equalityStrict
std::cout << (*w == *x) << "\n";  // false returned by A::equalityStrict 
std::cout << (*y == *x) << "\n";  // true returned by isseq_X_A
于 2015-03-07T21:01:39.170 回答
0

由于速度慢dynamic_cast，我认为最舒服的解决方案是下一个：

#include <iostream>

struct Base {
    virtual bool operator==(const Base& rhs) const
    { return equalityBounce(&rhs); }

    virtual bool equalityBounce(const Base* lhs) const = 0;
};

template<typename Derived>
struct BaseHelper : public Base
{
    bool equalityBounce(const Base* rhs) const
    {
        const Derived* p_rhs = dynamic_cast<const Derived*>(rhs);

        if (p_rhs == nullptr)
            return false;
        else
            return p_rhs->equalityCheck
             (reinterpeter_cast<const Derived*>(this));
    }

    virtual bool equalityCheck(const Derived*) const = 0;
};

struct A : public BaseHelper<A> {

    A(int eh) : a(eh) {}
    int a;

    virtual bool equalityCheck(const A* rhs) const
    { return a == rhs->a; }
};


int main() {

   Base *w = new A(1), *x = new A(2);

   std::cout << (*w == *w) << "\n"; // Prints 1.
   std::cout << (*w == *x) << "\n"; // Prints 0.
}

这样，您只需关心比较类型为“我”的相同派生对象。您不需要编写更多的重载，因为 BaseHelper 会为您完成所有辅助工作。

于 2015-03-07T22:55:10.807 回答