並行繼承樹，其中來自一棵樹的類具有來自另一棵樹的類的容器

Question

我真的不知道如何在標題中指定問題，所以這裏是它的要點。

我正在寫圖形類Graph，Node和Edge，然後將它們繼承到VisGraph，VisNode和VisEdge中以獲取可繪製圖形（使用C++）。然後我需要進一步將這些分類到依賴於某些數據的特定類中。所以我有很多平行的繼承：

 
Graph -- VisGraph -- RouteGraph 

Node -- VisNode -- RouteNode 

Edge -- VisEdge -- RouteEdge 

這是相當醜陋，我開始這樣做，這樣我就逐步實現的功能，但也有很多問題。例如，其中之一就是基類具有圖中所有節點實例的容器。問題是，如果我在VisGraph中處理VisNode的函數，它需要VisNode的唯一功能，我必須在基類的容器中獲取的節點上執行dynamic_cast。

也許我應該寫一個包含Graph並繪製它的「Vis」類？ 我發現繼承方便，因爲每個節點/邊緣可以很容易地繪製自己而不是我 存儲關於位置等外部的額外信息，並繪製它們都單獨。

你有任何建議/設計模式，可以使這更優雅？

預先感謝您。

Answer 1

如果有疑問，在這個問題拋出的模板，直到其投降：

template <typename N, typename E> 
class Graph { 
    std::vector<N> nodes; 
    std::vector<E> edges; 
}; 

typedef Graph<VisNode, VisEdge> VisGraph; 
typedef Graph<RouteNode, RouteEdge> RouteGraph; 

你失去了繼承（RouteGraph不再VisGraph繼承），但這是正常的C++容器類型和圖表有些像一個容器。不過，您可以保留Node - > VisNode - > RouteNode之間的繼承關係。

由於節點和邊緣應該是匹配類型，你可以走得更遠，並給Graph一個單一的模板參數，它本身是一個包含邊緣和節點類型的類作爲typedefs。不過，我不確定這是否值得。

編輯

由於要陸續添加功能，你可以繼續繼承的一種形式，但失去的多態性：

template <typename N, typename E> 
class GraphImpl { 
    std::vector<N> nodes; 
    std::vector<E> edges; 
}; 

template <typename N, typename E> 
class VisGraphImpl : public GraphImpl<N, E> { 
    // constructors 

    // extra functions 
}; 

template <typename N, typename E> 
class RouteGraphImpl : public VisGraphImpl<N, E> { 
    // constructors 

    // extra functions 
}; 

typedef GraphImpl<Node, Edge> Graph; 
typedef VisGraphImpl<VisNode, VisEdge> VisGraph; 
typedef RouteGraphImpl<RouteNode, RouteEdge> RouteGraph; 

有可能是一個更好的辦法，但是，通過捆綁這些額外的功能成懂事的混入和使用CRTP：

template<typename Derived> 
class VisFunctions { 
    void somfunc() { 
     myself = static_cast<Derived&>(*this); 
     // do stuff 
    } 
}; 

然後：

class VisGraph : public Graph<VisNode, VisEdge>, public VisFunctions<VisGraph> { 
    friend class VisFunctions<VisGraph>; 
}; 

class RouteGraph : public Graph<RouteNode, RouteEdge>, public VisFunctions<RouteGraph>, public RouteFunctions<RouteGraph> { 
    friend class VisFunctions<RouteGraph>; 
    friend class RouteFunctions<RouteGraph>; 
}; 

不知道如何看看你的真實情況。順便說一句，如果你不想/需要額外功能的朋友聲明，那麼你不需要這些額外的功能成爲成員 - 只需讓他們自由的功能，採取VisGraph或RouteGraph參數。