Как избежать копирования при приведении вектора <Derived *> к вектору <Base *>

Question

Есть ли способ избежать копирования больших векторов, когда функция ожидает вектор с (указателем на) объектами базового класса в качестве входных данных, но у меня есть только вектор (указателей на) производных объектов?

class Base {};

class Derived : public Base {};

void doStuff(vector<Base*> &vec)
{
    //do stuff with vec objects
}

int main()
{
    vector<Derived*> fooDerived(1000000);

    vector<Base*> fooBase(fooDerived.begin(), fooDerived.end()); // how to avoid copying here?
    doStuff(fooBase);
}

Answer 1

Если бы вы могли использовать vector<Derived*>, как если бы оно было vector<Base*>, вы могли бы добавить указатель на class OtherDerived : public Base на этот вектор.Это было бы опасно.

Answer 2

Если ваше определение doStuff() является абсолютно обязательным, вы не сможете обойти копию.Контейнеры указателей не являются «ковариантными» по отношению к иерархии классов пуантеев по целому ряду причин.(Например, если вы можете рассматривать vector<Derived*> как vector<Base*>, вы можете вставить в него Base -поинтеры, которые не будут вести себя как Derived -поинтеры. В любом случае тип параметра контейнераисправлено и является частью типа контейнера.)

Если у вас есть некоторая свобода действий с функцией, вы можете немного реструктурировать код: вы можете сделать его параметризованным шаблоном в контейнере или шаблоном итератора.диапазон, и / или вы можете разделить фактическую рабочую нагрузку на отдельную функцию.Например:

void doStuffImpl(Base *);

template <typename Iter>
void doStuff(Iter begin, Iter end)
{
  for (Iter it = begin; it != end; ++it)
  {
    doStuffImpl(*it);  // conversion happens here
  }
}

Answer 3

Вы не можете разыграть векторы. Тем не менее, вам действительно не нужно.

Если вы действительно хотите, вы можете использовать Boost Iterator ( документация )

static Derived* ToDerived(Base* b)
{
    return dynamic_cast<Derived*>(b); // return null for incompatible subtypes
}

static void DoSomething(Derived* d)
{ 
          if (!d)
               return; // incompatible type or null entry
          // do work
}


// somewhere:
{
    std::vector<Base*> bases;

    std::for_each(
         boost::make_transform_iterator(bases.begin(), &ToDerived),
         boost::make_transform_iterator(bases.end(), &ToDerived),
         DoSomething);
}

Примечание : особенно удобный эффект использования dynamic_cast<Derived*> заключается в том, что если тип времени выполнения объекта не может быть приведен к Derived* (например, поскольку это на самом деле OtherDerived*, он просто вернет указатель null.

Answer 4

Мне показалось эта тема интересной, где они упоминают, что вы можете безопасно привести Derived* к Base* (но не к другой стороне), пока это невозможно с vector<Derived*> до vector<Base*>, но вывид должен быть в состоянии ... ( Хорошо, адрес вектора изменяется, поэтому требуется копия )
Одно грязное решение, которое они упоминают, использует reinterpret_cast<vector<Base*> >(vector<Derived*>), но не уверен, что лучше, чем тогдаиспользуя конструктор копирования ... вероятно, происходит то же самое.

Answer 5

Один из способов - хранить только указатели на базовый класс следующим образом:

vector<Base*> v(100);
v.push_back(new Derived());

doStuff(v);

Answer 6

Поскольку ваш шаблон для вектора является указателем, ваша локальная переменная fooBase будет использовать ссылку.Возможно, вопрос не очень ясен, если бы вы могли четко указать, мы можем попытаться решить проблему!