如何创建派生对象的向量？

Question

我已经阅读了该网站上的几篇文章，但我仍然无法弄清楚创建来自不同派生类的对象 std::vector 的正确方法是什么。

我创建了一个类Column：

template <typename T> class Column {
public:
    Column();
    virtual ~Column();
    vector<T>& getData();
    string getName();
    virtual string getType();

protected:
    string _name;
    vector<T> _data;
};

以及许多不同的派生类，例如：

class IntColumn : public Column<int> {
public:

    IntColumn();
    IntColumn(string name);
    ~IntColumn();
    vector<int> & getData();
    void addElement(int elem_to_add);
    string getType();

private:
    // ...
};

我现在需要做的是创建一个列向量，它可以是IntColumns、FloatColumns 等... （在我的脑海中，它可能类似于vector<Column> vect;，但我不能这样做，因为 Column 是一个模板类。）

我的最后一个问题是：哪种方法是正确的？

Answer 1

首先，您缺少一个基类。 Column 是一个模板，而不是一个类，并且在模板中包含虚拟方法很少有用。

class Column {
public:
    Column();
    virtual ~Column() {}
    std::string getName() const { return _name; }
    virtual std::string getType();

protected:
    std::string _name;
};

template <typename T> class ColumnImpl : public Column {
public:
    ColumnImpl();
    std::vector<T>& getData() { return _data; }
    std::vector<T> const& getData() const { return _data; }

protected:
    std::vector<T> _data;
};

现在你可以做

std::vector<std::unique_ptr<Column>> vec;

存储（拥有）指向Column 实例的指针。

Answer 2

向量与所有其他标准容器一样是同质的。容器的所有元素都属于同一类型。因此，一个元素的类型不能与另一个元素不同。一个向量的所有元素都可以是IntColumns，或者另一个向量的所有元素都可以是FloatColumns，但你不能在一个向量中混合和匹配不同的元素类型。

这个问题可以通过间接的魔法来解决。有几种选择：

1. 使用指向公共基址的指针向量。这样，向量不包含对象，而是包含的指针指向其他地方的对象。您可以使用std::unique_ptr 等智能指针将指向对象的生命周期绑定到指针。

   但是，这只适用于不同类型具有共同基础的情况。但是你的类没有共同的基础。

2. 使用标记联合的向量，例如std::variant。这种方法不需要继承，但仅限于有限的替代类型集。

3. 使用不受约束的类型擦除，例如void* 或std::any 的向量。这允许被指向的元素具有任何对象类型，但是对对象没有太多可以做的事情。我还没有遇到过这方面的实际用例。