将任何类型的std::vector传递给函数

Question

给定：

template<typename T> class A {  
  B b;
  std::vector<T> vec1;
  std::vector<T> vec2;
}

我希望B有一个成员函数fill()，它接受对这两个向量的引用，并根据包含在b中的某些信息填充vec2的T值。
一种实现方法是为每个可能的参数T重载fill()：

fill(const std::vector<float>& a, std::vector<float>& b)

等等，但这将意味着很多不必要的重复，因为操作对于每个可能的T都是相同的。在fill()内部，我可以使用vector::value_type进行计算，但我不知道如何声明它，以便它接受每种std::vector。显而易见的方法是使用带有模板的自由函数。有更简单的方法吗？

- pmr

Answer 1

模板化B。

template<typename T> class B {
  void fill(const std::vector<T>& a, std::vector<T>& b) { }
};

template<typename T> class A {  
  B<T> b;
  std::vector<T> vec1;
  std::vector<T> vec2;
}

如果您不想将B模板化，那么请将fill函数模板化：

class B {
  template<typename T>
  void fill(const std::vector<T>& a, std::vector<T>& b) {}
};

- Ben Collins

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更多信息：B是继承层次结构中的一部分，具有纯虚函数，并包装在基类的智能指针中。 用户需要使用与A相同的类型实例化B（这增加了错误的可能性），并且对于类的用户来说并不明显，因此我宁愿避免这种情况。 - pmr

我明白重构大型层次结构是一件痛苦的事情，但你也可以尝试使用策略类作为模板参数，而不是传递智能指针，并且显然（根据你的描述）以灵活性为代价牺牲类型安全性。 - Ben Collins

Answer 2

您已经得到了许多答案，但我必须在某种程度上与它们不同意。我的直觉反应是，您根本不应该将vector传递给b::fill。相反，您应该传递一个迭代器（或者可能是一对迭代器）。其余部分大体上是正确的：这仍然意味着fill应该是一个模板成员函数。当您调用它时，您可能需要传递一个std::back_insert_iterator，通常使用std::back_inserter获得。

您所说的一部分似乎自相矛盾：如果b::fill修改vec1和vec2，它们可能不应该作为const引用传递。诚然，当应用于容器时，const的含义并不完全是其通常的含义，但事实仍然存在，即将对传递内容进行修改的函数传递给const引用似乎是错误的。

- Jerry Coffin

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同意我赞同应该传递迭代器范围而不是容器的观点。他还应该了解迭代器类型擦除。Thomas Becker拥有any_iterator类，Adobe Public Library也是如此。 - David Joyner

关于对const的引用：只有第二个向量将被修改。 关于使用迭代器：填充操作将会相当繁重（大量插入），并且可以从vector::reserve(int)中受益。我如何通过std::back_inserter获得这种性能提升？ - pmr

reserve是vector的一个成员函数（也是其中一个构造函数），它不会创建对象。你可以使用reserve()函数，然后再使用back_insert将元素插入到其中。这样做的结果是在预先分配的空间中构造（或赋值给）对象，这正是你想要的。（对于需要大量构造但轻量级赋值的对象，你可以创建所需大小的向量，而不使用back_inserter） - Oren S

很不幸，没有 -- 插入迭代器没有理由不能将 reserve 传递给底层容器，但它在当前的接口中未定义。 - Jerry Coffin

Answer 3

模板化填充：

class B {
public:
  template<typename T>
  void fill(const std::vector<T>& a, std::vector<T>& b)
  { /*...*/ }
  //...
};

（从您的描述中可以看出，b 应该是一个 const std::vector<T>&。）

- sbi

Answer 4

你可以将B定义为模板类，将fill定义为模板函数（在非模板类B内部），或者使用标准的std::transform/std::copy/std::fill（它们已经是模板函数）来填充你的向量。（所有这些都位于头文件中。）

- Oren S

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之前不知道非模板类中也可以使用模板成员函数。目前最好的选择是使用std::transform。 - pmr