c ++将不同的类传递给函数

Posted 2023-02-23

【中文标题】c ++将不同的类传递给函数

【英文标题】：c++ pass different classes into function

【发布时间】：2015-04-11 20:56:19

【问题描述】：

我可能完全走错了路，但已经很晚了，这让我有点生气。

我的基类中有一个函数，应该允许我创建派生类的新对象。但是，在它说 Melee 的地方，我希望它可以与我的其他派生类互换。我不知道如何传入不同的类，因此它将创建该类的对象。

void BaseUnit::CreateNewUnit(vector<BaseUnit*>& MyVector)

    UnitID++;
    MyVector.push_back(new Melee());

【问题讨论】：

需要在编译时还是运行时确定？

运行时，他们会按一个键，它会相应地创建一个不同的单元

您需要创建某种 switch 语句或替代方法来将输入转换为类型。考虑不要为每个单位创建一个不同的类，而是一个包含近战力量、远程力量、显示图形等成员的单位类

【参考方案1】：

您可以使用“prototype design pattern”。

输入std::map 关联键 -> 原型，您就完成了：当用户按下一个键时，您查找地图，提取原型并将其传递给CreateNewUnit。在 CreateNewUnit 中，您将使用 Prototype::Clone()

class BaseUnit

public:
    ... // your methods
    virtual BaseUnit* Clone() = 0;
;

class Melee : public BaseUnit

public:
    BaseUnit* Clone()  return new Melee(); 
;

void BaseUnit::CreateNewUnit(vector<BaseUnit*>& MyVector, BaseUnit* prototype )

    UnitID++;
    MyVector.push_back( prototype -> Clone() );


int main()

    std::map< char, BaseUnit* > prototypes;
    prototypes[ 'a' ] = new Melee();
    prototypes[ 'b' ] = new OtherUnit();
    ...

    std::vector< BaseUnit* > units;

    char selection = GetKeyPressed();
    BaseUnit::CreateNewUnit( units, prototypes[ selection ] );

此解决方案的好处是，当您需要在应用程序中添加新的单元类型时，您只需在原型映射中添加一个新条目即可。

顺便说一句：如果从 BaseUnit 派生的类在全局“原型”映射中注册自己，您甚至可以通过一点努力来避免这种情况。

【讨论】：

我宁愿存储一个指向返回新对象类型的函数的指针映射，而不是要求可以复制对象。

@NeilKirk 我的代码不需要可以复制对象。

@Daniele - 但它需要基本上未使用的对象实例，只是为了在它们上调用虚拟方法。不幸的是，你不能拥有静态虚拟，所以我会说函数指针映射是一个更好的解决方案。它确实违背了目的，映射将引入开销并且不会增加额外的灵活性，而使用函数指针，您可以从动态库中注册新类型。

@NeilKirk 好吧，是的，如果你的对象是重量级的，也许 std::function 的映射可能会更好（但没有函数指针，请:-)。理想情况下，我想要一个模板工厂函数，这样我就不需要为每个具体类定义一个函数。

@Daniele - 与现代主义福音传道者可能会说的相反，好的旧的原始指针并没有错。几十年来它们都很好，现在仍然如此。但是，如果它让你感觉更好，把它们放在一个薄的包装纸里——把你自己弄晕了。就我个人而言，我认为人们忽视了最近的 C++ 特性背后的意图，并以某种时尚的方式使用它们，即使在它们适得其反的情况下也是如此。

【参考方案2】：

我要么传递一个指向单元的指针：

void BaseUnit::CreateNewUnit(vector<BaseUnit*>& MyVector, BaseUnit* unit)

    UnitID++;
    MyVector.push_back(unit);

或传递按下的键或其他一些 id：

void BaseUnit::CreateNewUnit(vector<BaseUnit*>& MyVector, char type)

    switch(type) //this would be the key pressed
    
    case '1':
         MyVector.push_back(new Melee());
         UnitID++;
         break;//this would be continued for all possible units
    

【讨论】：

关于第二种解决方案，我总是想创建一个工厂函数数组（或map）而不是switch语句。

【参考方案3】：

如果您希望在编译时确定它，您可以使用模板方法或为每个类创建一个方法。这称为工厂方法，它是一种设计模式。请注意，此处对工厂的“提示”是模板参数。

如果您希望在运行时确定它，则需要以某种方式识别相关类，即工厂的“提示”。大多数情况下，这将是一个枚举或字符串。再次阅读工厂设计模式和工厂方法。

【参考方案4】：

这可能会让您知道如何做到这一点： 1. 更改函数签名以包含派生对象指针作为第二个参数，

void BaseUnit::CreateNewUnit(vector<BaseUnit*>& MyVector, const BaseUnit* derived) 
    UnitID++;
    MyVector.push_back(derived);

按键时调用上述函数，如果按键被按下，则创建一个新的派生对象并调用你的函数：

近战 *m = 新近战();

unit.CreateNewUnit(myVector,m);

【讨论】：

这将在堆栈上创建一个Melee 单元，将其注册到向量中，并在函数返回后产生一个悬空指针，从而导致未定义的行为并很可能崩溃。

【参考方案5】：

如果您在编译时需要它，您可以简单地使用工厂模板。如果不同的类有不同的参数需要传递，你应该使用可变参数模板：

#include <utility> 

class Factory 
    ...
    template <typename Derived, typename ...Args>
    BaseUnit * create(Args &&... args)
     
        return new Derived(std::forward<Args>(args)...);
    
;

然后您可以简单地创建一个工厂并调用factory.create(Melee, optional_arguments) 或任何类型，然后将创建一个模板特化来使用提供的参数实例化该特定类型。

如果您需要“运行时调度”创建函数，您可以在BaseUnit 中使用enum Type 或列出所有可能派生类型的其他ID，并使用create(BaseUnit::Type type) 方法和switch (type)语句和每个创建适当类型的对象类型的案例。当然，这可以与上面列出的模板工厂结合使用。

switch 语句将比 map 更有效，此外，如果 map 是“静态”填充的，则它不会真正有意义。仅当您想在运行时注册新的对象创建方法时，映射才有意义。在这种情况下，您可以拥有一个类型 id 的映射和一个指向函数的指针，返回一个新的 BaseType 派生。例如，您可以通过这种方式注册从动态库加载的额外函数，根据类型 id 查找函数指针并使用它来实例化该类型的对象。但这只是在您需要运行时注册的情况下。否则坚持以前的解决方案。仅当您拥有诸如“插件”之类的东西时才合理-动态库提供了一组额外的类型和适当的函数来创建它们，因此您可以加载库，在映射中注册其组件并能够实例化在游戏“核心逻辑”的实现过程中不存在的类型。自然，这一切都必须依赖于核心逻辑设计的多态接口才能工作，否则就不会。此外，对于这个解决方案，您可能希望 id 是字符串而不是整数，因为它提供了更大的灵活性并且没有 switch 语句的限制。

另外请注意，我没有包含您的 vector<BaseUnit*>& MyVector - IMO，它不应该是您传递的参数，而是您的游戏类的本地成员，您可以直接访问它而无需将其作为参数。

另外，请遵循正确的编码约定，不要使用大写的成员方法或对象或参数。这只是令人困惑。