C++ 类层次结构设计选择

Question

在我的模拟中，我可以通过三种方式感知不同的对象：可以看到和/或听到和/或闻到对象。例如，可以看到、听到和闻到动物。地上的一块肉看得见摸得着，听不见，只能看到墙。然后我有不同的传感器来收集这些信息 - EyeSensor、EarSensor、NoseSensor。

前状态：简版gist.github.com link

在我开始实现 NoseSensor 之前，我在一个类中拥有所有三个功能，每个对象都继承了 - CanBeSensed，因为尽管类不同，但它们都需要相同的 getDistanceMethod()，如果对象实现了任何 CanBeSensed 功能，它需要一个 senseMask - 标记是否可以听到/看到/闻到对象并且我不想使用虚拟继承。我牺牲了在这个类中为气味、声音、EyeInfo 设置数据成员，因为只能看到的对象不需要气味/声音信息。

然后将对象注册到相应的传感器中。

现在我注意到气味传感器和声音传感器是相同的，并且仅在循环内的一行中有所不同 - 一个调用 float getSound()，另一个调用 float getSmell() 上的 CanBeSensed* 对象。当我创建这两个传感器之一时，我知道它需要调用什么，但我不知道如何在没有条件的情况下选择那条线，它位于一个紧密循环和一个虚函数内。

所以我决定使用getDistanceMethod() 的基类的虚拟继承为这三个功能创建一个基类。

但是现在因为这个方法我不得不把我的 SensorBase 类变成一个模板类

virtual void sense(std::unordered_map<IdInt, CanBeSensed*>& objectsToSense) = 0;

，这意味着我还需要将SensorySubSystem 类（管理范围内的传感器和对象）作为模板。这意味着我的所有子系统（如 VisionSubSystem、HearingSubSystem 和 SmellSubSystem）都继承自模板类，它破坏了我的 SensorySystem 类，该类通过指向SensorySubSystem 类std::vector<SensorySubSystem*> subSystems; 的指针向量管理所有 SensorySubSystems

请您提出一些解决方案，以解决如何重组这个问题或如何让编译器在编译时决定（或至少每次调用决定一次//每次创建对象一次）在 Hearing/Smell 中调用什么方法Sensor秒。

Answer 1

看你的原始设计我有几个cmets：

• hierarchy.cpp 中的类设计在我看来还不错。
• 除非距离是特定于感官信息的东西，否则 getDistance() 看起来不像属于此类的方法。它可以移动到 Vec2d 类或辅助函数 (calculatePositon(vec2d, vec2d))。我不明白为什么 getDistance() 是虚拟的，如果它做的事情与计算给定位置和对象位置之间的距离不同，那么它应该被重命名。
• CanBeSensed 类听起来更像是一个属性，应该重命名为 e.g.可感知对象。

关于您的新方法：
继承应该主要用于表达概念（is-a-relations），而不是共享代码。如果您想重用算法，请考虑编写算法类或函数（优先使用组合而不是继承）。

总之，我建议保持你原来的类设计清理它一点如上所述。您可以将虚拟函数 canBeSmelled/canBeHeard/canBeSeen 添加到 CanBeSensed。
或者，您可以创建一个类层次结构：

• 类对象{ getPosition(); }
• 类 ObjectWithSmell : 虚拟对象
• 类 ObjectWithSound : 虚拟对象
• ...

但是你必须处理虚拟继承而没有任何明显的好处。
共享的计算代码可以进入算法类或函数。