具有多态数据的容器的常见实现是什么

What are common implementations for containers with polymorphic data?

本文关键字：常见 实现 是什么 多态 数据      更新时间：2023-10-16

假设我创建了一个抽象类Entity，然后创建了它的多个子类，每个子类都有它的参数和函数，但由于Entity，共享了一个公共接口。这是迄今为止面向对象编程中最常见的例子。

当我创建一个Entity值的向量并告诉它为N个元素保留（确保容量而不调整大小）时，内部会发生什么。如果大小可以是任何值，它是如何知道大小的？公共部分是否存储在向量中，然后是指向子类特定部分的指针？如果是这样的话，指针最终会在堆中声明到哪里？这将对缓存性能极为不利。

最后，这与POD和非POD类型有任何关系吗？

如果向量包含Entity值，则它包含类型为Entity的值，而不是任何子类。由于Entity是抽象的，因此不能实例化这样的向量。

如果你想要多态性，你就必须存储指向存储在其他地方的对象的指针，或者如果你想让向量像管理元素一样管理它们的生存期，就必须存储智能指针。

一旦抽象类开始发挥作用，POD就会直接退出窗口。你正在通过指针处理一切。你不在乎对象的大小，因为它不是对象的向量，而是指向对象的指针的向量。

如果向量"拥有"内存（听起来像你的情况），那么代码看起来是这样的。。。

// Declaration
std::vector <Entity *> ent_vector;
// Inserting into the vector
ent_vector.push_back(new EntityImpl());
// In a destructor somewhere...
for (std::vector<Entity *>::iterator i = ent_vector.begin(); i != ent_vector.end(); ++i)
{
  delete *i;
}

C++中没有明确支持这类事情。您必须（正如Mike的回答中所解释的那样）通过指针访问多态对象，以确定多态行为。这意味着您必须将指针存储在容器中。如果像往常一样，您希望容器也能管理对象的生存期，那么您应该使用unique_ptr s。

你可以沿着的路线创建自己的小多态容器

template<typename AbstractType>
class poly_vector
: std::vector<std::unique_ptr<AbstractType>>
{
  typedef std::vector<std::unique_ptr<AbstractType>> base;
public:
  using base::begin;                               // public access
  using base::end;                                 //   to some vector
  using base::size;                                //   functionality
  poly_vector() = default;                         // default ctor
  poly_vector(poly_vector&&) = default;            // move, but
  poly_vector(poly_vector const&) = delete;        // no copy
  // add another object at the end
  template<typename DerivedType, typename...Args>
  typename std::enable_if<std::is_base_of<AbstractType,DerivedType>::value>::type
  emplace_back(Args&&..args)
  {
    base::emplace_back(new DerivedType(std::forward<Args>(args)...);
  }
};

然而，begin()指向的对象又是指针（实际上是unique_ptrs），因此访问多态对象的语义有点不寻常。此外，emplace_back的语义是不寻常的：您必须像在myvec.emplace_back<Dervied>(arg1,arg2); 中一样明确地提供DerivedType作为模板参数

当然，您可以详细阐述以上想法，包括避免双重取消围栏的迭代器类型，以及完全分配器支持等。。。

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