纯虚拟类和集合(向量？)

Question

我正在研究一种相当广泛使用虚拟类的图形应用程序.它有:

• 图片类,基本上是形状的集合.

• 一个形状类,它纯粹是虚拟的,并且有一些继承自它的类:

  • 圈
  • 多边形
  • 长方形

• 图形形状,即任何图形图形(也是虚拟的),形状继承自此.

从本质上讲,我的问题归结为实现图片类,它基本上用于存储形状集合.我目前正在使用Vector来存储形状,但是,很明显这是错误的决定,因为Vector实例化了这些形状,这并不好,因为它们纯粹是虚拟的.

下面是我目前的代码库(总结了一下):

class Figure {
public:
...
  virtual ~Figure();
...
};

class Shape: public Figure
{
public:
...
  virtual ~Shape() {}
  virtual Shape* clone() const = 0;
...
};

class Polygon : public Shape
{
public:
...
virtual Shape* clone() const {return new Polygon(*this);}
... 
private:
std::vector<Point> points;

};

class Picture: public Figure {
public:
...
  Picture(Graphics& gd);
  Picture (const Picture&);
  ~Picture();
  void clear();
  void add (const Shape&);
...
private:
std::vector<Shape> shapes;
Graphics* gfx;
};

//Picture implementation:
...
Picture::Picture(Graphics& gd)
{
gfx = &gd;
}


Picture::Picture(const Picture& a)
{
shapes = a.shapes;
}

Picture::~Picture() 
{
clear();
}

void Picture::clear()
{
shapes.clear();
}

void Picture::add (const Shape& shp)
{
Shape* nshp = shp.clone();
shapes.push_back(*nshp);
}
...

我得到的错误消息只是其中的一小部分:

picture.cpp:33:从这里实例化/opt/local/bin/../lib/gcc/sparc-sun-solaris2.10/4.4.1/../../../../include/c++ /4.4.1/ext/new_allocator.h:105:错误:无法分配抽象类型'Shape'的对象shape.h:12:注意:因为以下虚函数在'Shape'中是纯粹的:shape.h:58 :注意:virtual void Shape :: get(std :: istream&)shape.h:31:注意:virtual void Shape :: put(std :: ostream&)const shape.h:36:注意:虚拟void Shape :: scale (const Point&,double)shape.h:40:注意:虚拟void Shape :: translate(double,double)shape.h:45:注意:虚拟void Shape :: reflectHorizo​​ntally(double)shape.h:49:注意: virtual void Shape :: reflectVertically(double)shape.h:52:note:virtual RectangularArea Shape :: boundingBox()const shape.h:21:note:virtual Shape*Shape :: clone()const shape.h:55:注意:虚拟void Shape :: draw(Graphics&)const

那么存储这些形状的理想方式是什么.我应该用什么样的收藏来存放这些东西？

谢谢

Answer 1

当您需要多态时,您需要使用指针或引用.由于容器(或数组)无法存储引用,因此必须使用指针.

基本上将您的图片类的向量更改为:

std::vector<Shape*>

并适当修改其他成员函数.

你不能/不应该将它们存储为值类型的原因是因为vector是一个同质的容器,即它只存储一种类型的数据(并且只允许一种类型 - 不允许子类!).这是因为向量将其数据存储在一个数组中,该数组需要知道它所存储的对象的大小.如果这些对象的大小不同(它们可能是不同的形状),则它不能将它们存储在数组中.

如果将它们存储为指针,则它们都具有相同的大小(sizeof(Shape*)),并且还可以访问形状的vtable,这是允许多态行为的原因.