最佳实践：将派生类的向量传递给基类向量上的方法

Posted 2023-02-23

【中文标题】最佳实践：将派生类的向量传递给基类向量上的方法

【英文标题】：Best Practice: Passing a Vector of a Derived Class to a Method on a Vector of a Base Class

【发布时间】：2014-02-03 16:34:27

【问题描述】：

这是一个“最佳实践”问题：我可以想出几种方法来做到这一点，但我想知道社区认为哪种方法最好。

我有一个方法如下：

void Foo(std::vector<BaseClass>& Objects) ...

我现在想在 Objects 上调用此方法，这是一个 std::vector<DerivedClass>。

我可以考虑，例如，使用模板，或将 Sort 转换为采用 std::vector<BaseClass*>，然后传递 (Objects.begin(), Objects.end())。

提前致谢。

【问题讨论】：

有什么原因你想使用自己的排序功能，而不是使用std::sort？

是的（如果你愿意，我可以解释）。但它恰好是一个排序函数只是一个巧合 - 通常它可以是任何东西。我已更改问题中的名称以避免混淆 - 感谢您指出这一点。

在这种情况下，“最佳实践”将遵循人们期望的模式。标准库使用带有迭代器输入的模板函数，我强烈建议您也这样做（这会让您的生活更轻松）。

@mga 以防您不知道：小心您不能在std::vector<BaseClass> 中存储DerivedClass，这将是对象切片的典型示例.

【参考方案1】：

如果您需要动态多态，您可以考虑使用 std::shared_ptr、std::unique_ptr 或包含指向（内部）多态类的指针的类。换句话说，'std::vector' 很丑。

如果您使用静态多态性（模板），Sort 也将成为模板。

【参考方案2】：

最好的做法是接受一对迭代器来描述 Foo 应该操作的元素范围，可能提供方便的函数来将范围转换为迭代器：

template <typename Iter>
void Foo(Iter first, Iter last) ...
void Foo(std::vector<BaseClass>& Objects) 
  Foo(begin(Objects), end(Objects));

void Foo(std::vector<DerivedClass>& Objects) 
  Foo(begin(Objects), end(Objects));


// Or even a generic range adaptor,
template <typename Range>
void Foo(Range&& r) 
  using std::begin; using std::end;
  Foo(begin(r), end(r));

【讨论】：

我会避免使用便利功能，只为模板提供迭代器输入（以及可能的谓词）。这样它就与标准库保持一致，并且是人们所期望的。

这似乎是最好的方法。小问题：如果我在 Class.h 中有： template void Foo(Iter first, Iter last);我应该如何在 Class.cpp 中编写实现？如果我执行 template void Classname::Foo(Iter first, Iter last) ... 我会收到错误消息。我不得不承认我在这里有点超出我的深度。

【参考方案3】：

你需要一个模板。

std::vector<Base> 和 std::vector<Derived> 之间、std::vector<Base*> 和 std::vector<Derived*> 之间绝对没有关系，也没有任何其他包装器。该语言不允许您在没有不安全类型转换的情况下替换这些东西，这只是未定义的行为。

如果你有一个接受std::vector<Base%> 的函数（用任何东西代替%），那么这就是你需要传递的。唯一的方法是创建一个正确类型的新向量并填充它。

或者你让它的功能更灵活，那就是把它做成一个模板。

【参考方案4】：

如果您打算对容器的元素进行操作（例如对它们进行排序），我建议您遵循人们期望的约定：即标准库中使用的模式。

template<typename RandomAccessIterator>
void foo(RandomAccessIterator start, RandomAccessIterator end)  ... 

通过这种方式，您可以轻松地使用任何一个类（Base 或 Derived），并且查看您的代码的任何其他人都应该能够轻松地知道它在做什么。

如果您尝试排序，您还可以提供模板的Predicate 版本，该版本允许您提供不同于默认排序方法（例如，如果您想从最大到最小排序）。