шаблон класса без открытого конструктора как члена другого шаблона класса - PullRequest
Новая
       54

шаблон класса без открытого конструктора как члена другого шаблона класса

0 голосов
/ 12 октября 2018

У меня есть шаблон класса Shape, который содержит информацию об определенных фигурах (которые могут быть трехмерными или двухмерными).Я хочу, чтобы были доступны только несколько предопределенных фигур (куб, сфера и квадрат).Все эти предопределенные фигуры имеют одинаковые свойства (поэтому куб всегда имеет одинаковый объем, и мне нужно запомнить только свойства одного куба).Чтобы запретить кому-то создавать другие Shape s, я создал конструктор private: 

// Flag for the possible shapes
enum class Tag
{
    SPHERE,
    CUBE,
    SQUARE
};

template<std::size_t N>
class Shape
{
public:
    // Predefined shapes.
    static const Shape<3> SPHERE;
    static const Shape<3> CUBE;
    static const Shape<2> SQUARE;
    // Information stored about the given shapes
    const Tag tag; // tag specifying the shape
    const double v; // Shape volume/area
    const std::array<double, 2*N> surrounding_box; // Storing intervals for a surrounding box
    //... Some other information that depends on template parameter N
private:
    // Private constructor. This prevents other, unintended shapes from being created
    Shape(Tag tag, double v, const std::array<double, 2*N> surrounding_box):
            tag{tag}, v {v}, surrounding_box {surrounding_box} {};
};

// Initialization of predefined shape: SPHERE
template<std::size_t N>
const Shape<3> Shape<N>::SPHERE(Tag::SPHERE, 3.0,{{0.0,2.7,0.0,2.7,0.0,2.7}});

// Initialization of predefined shape: CUBE
template<std::size_t N>
const Shape<3> Shape<N>::CUBE(Tag::CUBE, 1.0,{{0.0,1.0,0.0,1.0,0.0,1.0}});

// Initialization of predefined shape: SQUARE
template<std::size_t N>
const Shape<2> Shape<N>::SQUARE(Tag::SQUARE, 1.0,{{0.0,1.0,0.0,1.0}});

Теперь я могу получить куб как: 

Shape<3> cube = Shape<3>::CUBE;

Кажется, это работает нормально.

Проблемы возникают, когда я хочу, чтобы экземпляр Shape был членом другого шаблона класса Object.В частности, мне не удается написать правильно работающий конструктор для моего Object шаблона класса: 

template <std::size_t N>
class Object
{
public:
    Object(Tag shape_tag, double weight, double elevation):
            weight {weight}, elevation {elevation}
    {
        switch(shape_tag)
        {
            case Tag::CUBE:
            {
                shape = Shape<3>::CUBE;
                break;
            }
            case Tag::SPHERE:
            {
                shape = Shape<3>::SPHERE;
                break;
            }
            case Tag::SQUARE:
            {
                shape = Shape<2>::SQUARE;
                break;
            }
        }
    }
private:
    Shape<N> shape;
    double weight;
    double elevation;
};

Создание Object как 

Object<3> object(Tag::CUBE, 1.0,1.0);

завершается с ошибкой компилятора error: no matching function for call to ‘Shape<3ul>::Shape()’.Я думаю, что, поскольку я не использую список инициализатора для shape, конструктор Object пытается вызвать конструктор по умолчанию Shape(), который недоступен.Я также попытался переместить часть конструкции Shape в отдельную функцию инициализации, которую я затем могу вызвать в списке инициализатора.Однако в этом случае часть шаблона продолжает генерировать разные проблемы (потому что мне нужно иметь возможность инициализировать объекты Shape<2> и Shape<3>).

Как я могу решить эту проблему?Или, может быть, есть лучший способ убедиться, что доступны только некоторые предопределенные Shape, не делая его конструктор закрытым?

ps.Проблема с формами и объектами, представленная здесь, является просто MWE.

1 Ответ

0 голосов
/ 12 октября 2018

Создать фабрику: 

template <std::size_t N> Shape<N> MakeShape(Tag shape_tag);

template <>
Shape<3> MakeShape(Tag shape_tag)
{
    switch(shape_tag)
    {
        case Tag::CUBE: return Shape<3>::CUBE;
        case Tag::SPHERE: return Shape<3>::SPHERE;
    }
    throw std::runtime_error("Invalid tag");
}

template <>
Shape<2> MakeShape(Tag shape_tag)
{
    switch(shape_tag)
    {
        case Tag::SQUARE: return Shape<3>::SQUARE;
    }
    throw std::runtime_error("Invalid tag");
}

А потом 

template <std::size_t N>
class Object
{
public:
    Object(Tag shape_tag, double weight, double elevation):
shape{MakeShape<N>(shape_tag)}, weight {weight}, elevation {elevation}
    {
    }
};
...