C ++ 11智能指針的索引向量作為類的成員

Question

我的項目中有以下類： Neuron ， ActivationNeuron ， Layer和ActivationLayer ，如下所述。

class Neuron { }; /* abstract class */
class ActivationNeuron : public Neuron { };

class Layer {
protected:
    vector<shared_ptr<Neuron>> neurons;
public:
    Neuron& operator[](const int index) {
        return *this->neurons[index];
    }
};

class ActivationLayer : public Layer {
public:
    ActivationNeuron& operator[](const int index) {
        return *static_pointer_cast<ActivationNeuron>(this->neurons[index]);
    }
};

我有以下兩個問題：

• 實現/語法相關 ：Layer現在使用神經元的shared_ptr 。 如果我計划使用unique_ptr而我的實現應該如何改變，因為static_pointer_cast不可用於unique_ptr ？

• 語義相關：在這種情況下，我是否應該使用unique_ptr s，因為其他類（包括我的測試用例）中的代碼經常調用索引操作符來調用ActivationNeuron引用上的函數？

• 更多語義：只要Layer實例在范圍內（沒有延遲日志記錄），就可以保證只使用數據。 如果我選擇返回pointer<Neuron>和pointer<ActivationNeuron>而不是引用，那么指針類型的決定如何受到影響？ 我更關注移動/復制語義和所有權政策，而不是（非劇烈）性能影響。

我也歡迎改進我目前的實施。

Answer 1

根據http://www.cplusplus.com/reference/memory/static_pointer_cast/你所擁有的相當於

return *static_cast<ActivationNeuron*>(this->neurons[index].get());

上面的陳述也適用於unique_ptr。

在語義方面，您正在更改所有權模型。 在任何人都能抓住指針之前。 現在他們將被綁定到Layer 。 如果所有用法都在Layer存在的時候應該沒問題。 如果在銷毀Layer之后需要一些組件來訪問數據（比如延遲日志記錄），那么您將遇到問題。

如果有任何問題，不知道更大的應用程序很難說。

性能方面：靜態強制轉換，索引和.get（）幾乎是微不足道的（O（1）復雜性，只是內存索引），我不會太擔心它們的性能。 您可以執行配置文件以確保在您的應用程序中出現這種情況。 與vector<Neuron*>相比，你肯定只是稍微差一點。