如何创建派生对象的向量？

Question

我在这个网站上看了好几个帖子，但我还是搞不清楚什么是正确的创建派生对象向量的方法。std::vector 的对象，来自不同的派生类。

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;
};

和许多不同的派生类，如。

class IntColumn : public Column<int> {
public:

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

private:
    // ...
};

我现在要做的是创建一个列的向量，可以是： IntColumns, FloatColumn的，等等......（在我的脑海里，应该是这样的。vector<Column> vect; 但我不能这样做，因为Column是一个模板类）。)

我最后的问题是：哪种方法是正确的？

Answer 1

首先，你缺少一个基类。Column 是一个模板，而不是一个类，在模板里面有虚拟方法是很少有用的。

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

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

来存储 Column 实例。

Answer 2

矢量，像所有其他标准容器一样是同质的。容器的所有元素都是相同的类型。因此，一个元素不能与另一个元素的类型不同。一个向量的所有元素可以是 IntColumns 或另一个向量的所有元素可以是 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方法来解决。有几种选择。

1. 使用一个指向公共基础的指针向量。这样向量并不包含对象，而是包含的指针指向其他地方的对象。你可以通过使用智能指针将指向的对象的寿命绑定到指针上，如 std::unique_ptr.

   然而，这只有在不同类型有一个共同的基础时才有效。但是你的类没有一个共同的基础。

2. 使用一个标记联合的向量，如 std::variant. 这种方法不需要继承，但仅限于有限的备选类型集。

3. 使用不受限制的类型擦除，如向量的 void* 或 std::any. 这就允许指向的元素具有任何对象类型，但对对象的处理并不多。我还没有遇到实际的使用案例。