如何解决对类和多态性的怀疑
我正在尝试使用链接方法在C ++中构建哈希表类,一个最小的示例类是:
template <class V>
class HashTable {
private:
//some parameters to define the hash_table
HashFunc * h; //family of hash functions
public:
/*other functions*/
};
我遇到成员HashFunc * h
的麻烦,这是我打算用来在哈希表中存储对main
中,我需要构建两个不同的哈希表,一个哈希表对整数进行哈希处理,另一个哈希表对字符串进行哈希处理。
我的疑问是:
- 对我来说,自然的选择是以下列方式对哈希函数使用多态性(请注意,我对类和多态性的经验有限):
class HashFunc{
public:
virtual int operator()()=0;
}
class IntegerHashFunc: public HashFunc
{
//parameters to hash integers
public:
int operator()(int x){
//operations for integer hashing
}
}
class StringHashFunc: public HashFunc
{
//parameters to hash strings
IntegerHashFunc h_integer; //string->integer->integer hash
public:
int operator()(string name){
int result=0;
//operations for string hashing
return h_integer(result); //I need to hash the integer resulting from string "hashing"
}
}
但这不会起作用,因为operator()(string name)
中的StringHashFunc
具有不同的参数,因此不会覆盖基类中的virtual
方法。如何进行这项工作?
- 我不确定如何在
HashTable
类的构造函数中实现此功能:如何在两种方法之间进行选择?我是否应该在构造函数中使用标志,例如:
template<class V>
HashTable<V>::HashTable(/*args*/,int flag){
//other parameters
switch(flag){
case 1:
h=new IntegerHashFunc(/*args for integer hashing*/);
case 2:
h=new StringHashFunc(/*args for string hashing*/);
}
}
还是有更好的方法?
- 是否有更好,更自然的方式来做我想做的事情?例如,我尝试使用具有两个重载
HashFunc
和operator()(int)
的单个类operator()(string)
,但是如果我只是在工作,我不想“随身携带”字符串参数和方法带有整数。
解决方法
TL; DR-所有问题的答案是“使用模板,而不是多态”。
对我来说,自然的选择是以下列方式对哈希函数使用多态性(请注意,我对类和多态性的经验有限):
但这是行不通的,因为StringHashFunc中的operator()(string name)具有不同的参数,因此不会覆盖基类中的虚方法。如何进行这项工作?
您不能。为了使派生类成为非抽象类,您需要重写所有纯虚函数。即使使用参数添加了另一个重载,它也无济于事,因为您无法使用基类指针来调用这些重载。
从理论上讲,您可以执行dynamic_cast
来确定实际类型是什么(在很长的if
语句链中),但是不建议这样做。
我不确定如何在HashTable类的构造函数中实现此功能:如何在这两种方法之间进行选择?我是否应该在构造函数中使用标志,例如:
还是有更好的方法?
一种选择是使用类型特征选择正确的分支(假设您确实非常想使用多态性):
if(std::is_same_v<V,int>)
h=new IntegerHashFunc(/*args for integer hashing*/);
else if(std::is_same_v<V,std::string>)
h=new StringHashFunc(/*args for string hashing*/);
是否有更好,更自然的方式来做我想做的事情?例如,我尝试使用带有两个重载的单个类HashFunc运算符()(int)和operator()(string),但是如果我只使用整数,我不想“携带”字符串参数和方法
是的,使用模板,就像标准库哈希表(又名std::unordered_map
)一样:
template<typename T>
class HashFunc{
public:
int operator()(const T&) const;
};
template<>
class HashFunc<int>{
public:
int operator()(const int&) const {
// do calculations for int
}
};
template<>
class HashFunc<std::string>{
public:
int operator()(const std::string&) const {
// do calculations for std::string
}
};
//etc... for all other specializations
template <class V>
class HashTable {
private:
//some parameters to define the hash_table
HashFunc<V> h; //family of hash functions
public:
/*other functions*/
};
或更妙的是,使用已经存在的std::hash
,它可以做到这一点,但是已经实现了。
使用基于策略的设计,它将变得更加简单。
首先创建您的哈希函数对象:
struct IntegerHashFunc
{
int operator()(int x){ return x; }
};
struct StringHashFunc
{
IntegerHashFunc h_integer; //string->integer->integer hash
int operator()(string name){
int result=0;
return h_integer(result);
}
};
您的HashTable
类将把Hash函数作为模板参数。
template <typename Key,typename Val,typename HashFunctionPolicy = IntegerHashFunc>
class HashTable {
private:
//some parameters to define the hash_table
public:
/*other functions*/
void somefunction(Key key)
{
HashFunctionPolicy f;
auto x = f(key);
}
};
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