指向模板類的指針

Question

我試圖定義一個圖，其中頂點類是用模板定義的。 然后，如何在另一個類中定義指向此模板化頂點的指針。

template<class T1, class T2>
class Vertex {
public:
  virtual T1 run(T2) = 0;
};


class Graph {
  std::map<std::string, Vertex*> vertices; // <--- How do I do something like this
  int** adjacency_matrix;
public:
  void run() {
     ...
  }
};

我一直在研究關於Stack-Overflow的其他問題，常見的建議似乎是使用未模板化的基類，並為此使用指針，並將通用函數放入該類中。 但是，在我的代碼中，函數run()是常見的函數，它使用模板作為返回類型。 所以我不明白如何使用基類。

有任何想法嗎？

Answer 1

沒有名為Vertex類，只有類的模板。

一種簡單的方法是使用多態，因為無論如何您只存儲指針：

定義從其繼承的所有Vertex實例的基類。

template<class T1, class T2>
class Vertex : VertexBase {
public:
  virtual T1 run(T2) = 0;
};

struct VertexBase {
  ~VertexBase() = default;
  template<class T1, class T2> T1 run(T2 x) {
    return dynamic_cast<Vertex<T1,T2>&>(*this).run(x);
  }
};

無論如何，還要看看std::function ，看看是否能很好地解決您的問題。

Answer 2

您可以指定如下類型：

std::map<std::string, Vertex<int, int>*> vertices;

或也使Graph模板化：

template<class T1, class T2>
class Graph {
    std::map<std::string, Vertex<T1, T2>*> vertices;

Answer 3

首先，正如我所說，您需要一個Vertex繼承自的非模板基類：

struct Base
{
    virtual ~Base() = default;
};

template<class T1, class T2>
class Vertex : public Base
{
public:
    virtual T1 run(T2) = 0;
};

然后在Graph函數中使用std::shared_ptr<Base>代替Vertex* ：

class Graph {
    std::map<std::string, std::shared_ptr<Base>> vertices;
public:
    void run();
};

現在，當在Vertex指針上調用run()時，您需要對指針進行dynamic_cast返回適當的派生類。 在您的情況下，您無法在Vertex*上實際調用run() ，因為Vertex::run()是純虛擬函數。

int main()
{
    Graph g;
    g.vertices["xyz"] = std::make_shared<Vertex<int, int>>();
    // error: field type 'Vertex<int, int>' is an abstract class
}

如果要調用Vertex ，請將run()設為非純虛函數並為其提供實現，或者使用派生類進行實現：

class Derived : public Vertex<int, int>
{
public:
    int run(int n) { std::cout << n << '\n'; return 0; }
};

class Graph {
    std::map<std::string, std::shared_ptr<Base>> vertices;
public:
    template<class T2>
    void call_run(std::shared_ptr<Base> p, T2 value)
    {
        if (auto derived = std::dynamic_pointer_cast<Derived>(p))
            derived->run(value);

        if (/* other derived classes... */);
    }

    void run();
};