具有指向模板基类的指针

Question

在下面的代码中，我有一个名为IDecoder 的接口，它应该由任何解码器类实现（此处为DecoderA 和DecoderB）。 IDecoder 中有一个bitset<>，因此我将IDecoder 设为模板类，bitset 的大小在派生类中确定。我还有一个 Container 类，它应该包含一个指向 IDecoder 类的指针，但是由于 IDecoder 不是一个完整的类型，我添加了一个虚拟的 DecoderBase 类，IDecoder 从中继承：

#include <iostream>
#include <bitset>

class DecoderBase
{
public:
    DecoderBase(){}
    virtual ~DecoderBase(){}
};

template<size_t nb>
class IDecoder : public DecoderBase
{
public:
    IDecoder(){}
    virtual ~IDecoder(){}
    virtual std::bitset<nb> GetDecodedFields() = 0;
};

const int DecoderAMaxFields = 100;
const int DecoderBMaxFields = 200;

class DecoderA : public IDecoder<DecoderAMaxFields>
{
public:
    DecoderA(){}
    ~DecoderA(){}
    std::bitset<DecoderAMaxFields> GetDecodedFields()
    {
        std::bitset<DecoderAMaxFields> bits;
        // assume we've decoded fileds number 1 and 10 here
        bits[1] = 1;
        bits[10] = 1;
        return bits;
    }
};

class DecoderB : public IDecoder<DecoderBMaxFields>
{
public:
    DecoderB(){}
    ~DecoderB(){}
    std::bitset<DecoderBMaxFields> GetDecodedFields()
    {
        std::bitset<DecoderBMaxFields> bits;
        // assume we've decoded fileds number 11, 29, 110 & 142 here
        bits[11] = 1;
        bits[29] = 1;
        bits[110] = 1;
        bits[142] = 1;
        return bits;
    }
};

class Container
{
public:
    Container(){}
    virtual ~Container(){}
    void SetDecoder(DecoderBase* decoder)
    {
        mDecoder = decoder;
    }
    DecoderBase* GetDecoder()
    {
        return mDecoder;
    }
private:
    DecoderBase* mDecoder;
};

int main()
{
    Container container;
    container.SetDecoder(new DecoderA());
    ((DecoderA*)container.GetDecoder())->GetDecodedFields();
    return 0;
}

如您所见，在调用GetDecodedFields() 之前，我必须将其转换为其中一个解码器，这与多态的目的完全相反！如何修复此代码？我也考虑过使用boost::dynamic_bitset，但我不想使用它，因为它比正常的bitset 慢。

Answer 1

编辑：这个答案是对问题下的 cmets 的补充。

• Container 使用什么样的 Decoder 是运行时信息，而 bitset 的大小必须在编译时声明。这两个概念不能一起工作。您应该考虑使用矢量。
• 顺便说一句：std::bitset 和 std::bitset 的类型不同。没有类型 std::bitset 可以用作基类。这不是模板的工作方式。所以 DecoderBase 无法知道你要返回哪些类型。

---

在这种情况下如何使用std::vector<bool>而不是固定大小的std::bitset<N>的示例：

#include <iostream>
#include <bitset>
#include <vector>

class DecoderBase
{
public:
    DecoderBase() {}
    virtual ~DecoderBase() {}
    virtual std::vector<bool> GetDecodedFields() = 0;
};

class DecoderA : public DecoderBase
{
public:
    DecoderA() {}
    ~DecoderA() {}
    std::vector<bool> GetDecodedFields()
    {
        // assume we've decoded fileds number 1 and 10 here
        std::vector<bool> bits(100, false);
        bits[1] = true;
        bits[10] = true;
        return bits;
    }
};

class DecoderB : public DecoderBase
{
public:
    DecoderB() {}
    ~DecoderB() {}
    std::vector<bool> GetDecodedFields()
    {
        // assume we've decoded fileds number 11, 29, 110 & 142 here
        std::vector<bool> bits(200, false);
        bits[11] = 1;
        bits[29] = 1;
        bits[110] = 1;
        bits[142] = 1;
        return bits;
    }
};

class Container
{
public:
    Container() {}
    virtual ~Container() {}
    void SetDecoder(DecoderBase* decoder)
    {
        mDecoder = decoder;
    }
    DecoderBase* GetDecoder()
    {
        return mDecoder;
    }
private:
    DecoderBase* mDecoder;
};

int main()
{
    Container container;
    container.SetDecoder(new DecoderA());
    container.GetDecoder()->GetDecodedFields();
    std::cout << container.GetDecoder()->GetDecodedFields().size() << std::endl;
    return 0;
}

Answer 2

这里的问题不是多态性。

您正在使用异构容器。

在 C++ 中没有构造可以在不使用强制转换的情况下访问此类容器的元素。

干净的方法是对容器元素进行 dynamic_cast 以将元素转换为它们各自的类型。