c++ - 自动决定要使用哪个类进行数据处理

我有一个大项目，我遇到了一个问题，可以将其表述为：

我有一个临时创建的类，该类用于处理和修改某些数据（我们称其为“工人”）。现在，我有两个工作人员和两个相应的数据格式。数据数组可以包含混合数据，如何使我的程序自动决定应该创建哪个工作程序类并用于数据处理？如何以最佳方式做到这一点？

为了说明这个问题，我编写了一个小的示例程序，该程序类似于我的项目。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

const int NInputs = 10;



struct TOutput {
  int i;
};

class TProcess {
  public:
  TProcess( const vector<TInput>& i ){ fInput = i; }

  void Run();

  void GetOutput( TOutput& o ) { o = fOutput; }
  private:
  vector<TInput> fInput;
  TOutput fOutput;
};

#if 0
struct TInput {
  int i;
};
class TWorker{
 public:
  void Init( int i ) { fResult = i; }
  void Add( int i ) { fResult += i; }
  int  Result() { return fResult; }
 private:
  int fResult;
};
#else
struct TInput {
  int i;
};
class TWorker {
 public:
  void Init( int i ) { fResult = i; }
  void Add( int i ) { fResult ^= i; }
  int  Result() { return fResult; }
 private:
  int fResult;
};
#endif

void TProcess::Run() {
  TWorker worker;
  worker.Init(0);
  for( int i = 0; i < fInput.size(); ++i )
    worker.Add(fInput[i].i);

  fOutput.i = worker.Result();
}

int main()  {
  vector<TInput> input(NInputs);

  for  ( int i = 0; i < NInputs; i++ ) {
    input[i].i = i;
  }

  TProcess proc(input);
  proc.Run();

  TOutput output;
  proc.GetOutput(output);

  cout << output.i << endl;
}

该示例非常简单，但这并不意味着有可能将其转换为一个函数---它对应于大型项目。因此，不可能：


删除已经存在的类或函数（但可以对其进行修改并创建新的类）
使worker静态或仅创建worker的一个副本（每个worker在许多复杂的函数和循环中都是临时的）


因此，如何修改它，使其类似于以下内容：

 // TODO: TProcess declaration

struct TInput1 {
  int i;
};
class TWorker1{
 public:
  void Init( TInput1 i ) { fResult = i; }
  void Add( TInput1 i ) { fResult += i.i; }
  int  Result() { return fResult; }
 private:
  int fResult;
};
#else
struct TInput2 {
  int i;
};
class TWorker2 {
 public:
  void Init( TInput2 i ) { fResult = i.i; }
  void Add( TInput2 i ) { fResult ^= i.i; }
  int  Result() { return fResult; }
 private:
  int fResult;
};

void TProcess::Run() {
  for( int i = 0; i < fInput.size(); ++i ) {
    // TODO: choose and create a worker
    worker.Add(fInput[i].i);
    // TODO: get and save result
  }

  fOutput.i = worker.Result();
}

int main()  {
  vector<TInputBase> input(NInputs);

  // TODO: fill input

  TProcess proc(input);
  proc.Run();

  TOutput output;
  proc.GetOutput(output);

  cout << output.i << endl;
}

我最初的想法是使用基本的类和模板函数，但是没有模板虚函数...

最佳答案

在第二个示例中，使用vector<TInputBase>声明有了正确的主意-您需要为所有输入以及所有工作人员都具有一个公共基类：

class TInput {
}

class TInput1 : public TInput { ... }
class TInput2 : public TInput { ... }

class TWorker {
public:
  void Init(TInput *input) = 0;
  void Add(TInput *input) = 0;
  int Result() = 0;
}

class TWorker1 : public TWorker { ... }
class TWorker2 : public TWorker { ... }

但是请注意，这意味着所有工作程序只能接受TInput *作为输入，并且您将需要在每个工作程序类中强制转换为正确的输入类。

决定对给定输入使用哪个工人类别的最简单方法是询问输入本身！您可以在输入类中拥有一个虚拟函数来创建正确的工作程序：

class TInput {
  virtual TWorker *createWorker() = 0;
}

class TInput1 : public TInput {
  TWorker *createWorker() {
    return new TWorker1();
  }
}

class TInput2 : public TInput {
  TWorker *createWorker() {
    return new TWorker2();
  }
}

如果由于某种原因无法实现，则可以使用typeid确定输入的类型并创建相应的工作程序实例。