class 的 C++ 工厂专门化了一个模板化的 superclass

Question

我正在开发一个用于数学优化的 C++ 框架，并且正在努力为我的稀疏矩阵表示找到一个好的设计。
基本上：

我有两个稀疏矩阵表示：类型 A 和 B；
我有（比方说）四个线性求解器，Alan、Alicia、Beth 和 Benjamin。 Alan 和 Alicia 专门使用 A 矩阵，Beth 和 Benjamin 使用 B 矩阵；
我想模板化我的代码，以便在运行时选择线性求解器来设置其余代码中所有矩阵的类型（类型 A 或 B）（这样线性系统的矩阵是直接以正确的格式生成）。

我尝试了以下（简化的）代码：

template <class MatrixType>
class LinearSolver {
   virtual void factorize(const MatrixType& matrix) = 0;
}

class LinearSolverAlan: public LinearSolver<MatrixTypeA> {
   void factorize(const MatrixTypeA& matrix) override;
}

class LinearSolverAlicia: public LinearSolver<MatrixTypeA> {
   void factorize(const MatrixTypeA& matrix) override;
}

class LinearSolverBeth: public LinearSolver<MatrixTypeB> {
   void factorize(const MatrixTypeB& matrix) override;
}

class LinearSolverBenjamin: public LinearSolver<MatrixTypeB> {
   void factorize(const MatrixTypeB& matrix) override;
}

求解器的通用超类型是模板类型LinearSolver，所以我也对工厂进行了模板化：

template<class MatrixType>
class LinearSolverFactory {
public:
   std::unique_ptr<LinearSolver<MatrixType> > create(const std::string& solver_name) {
     if (solver_name == "alan") {
        return std::make_unique<LinearSolverAlan>();
     }
     else if (...) {
        ...
     }
   }
};

然后在更高层次上，我使用正确的求解器名称和模板参数调用 LinearSolverFactory::create()。

但是它不会编译（std::unique_ptr<LinearSolverAlan> 不能转换为 std::unique_ptr<LinearSolver<MatrixTypeA> >）。我的模板不够好，看问题能否解决。

感谢您的帮助:)

查理

Answer 1

LinearSolverAlan 和 LinearSolverBeth 不共享基数，因为 LinearSolver<MatrixTypeA> 和 LinearSolver<MatrixTypeB> 是两个不相关的类型。

您可以使用 if constexpr 丢弃未在工厂的特定实例化中使用的分支或专门化整个工厂：

template <typename MatrixType>
struct Factory;

template <> 
struct Factory<MatrixTypeA> {
   std::unique_ptr<LinearSolver<MatrixTypeA> > create(const std::string& name) {
         // select a LinearSolve<MatrixTypeA> and return it
   }
};

template <> 
struct Factory<MatrixTypeB> {
   std::unique_ptr<LinearSolver<MatrixTypeB> > create(const std::string& name) {
         // select a LinearSolver<MatrixTypeB> and return it
   }
};

另一种选择是使 LinearSolver<MatrixTypeB> 和 LinearSovler<MatrixTypeB> 从公共（非模板）基础 class.

继承

class 的 C++ 工厂专门化了一个模板化的 superclass

C++ factory of a class that specializes a templated superclass

c++

inheritance

templates

factory

matrix