Dynamischer Pointer auf unterschiedliche Klassen



  • Hallo zusammen,

    ich hätte Frage bezüglich folgender Implementierung. Ich löse chemische Gleichungen, die mit unterschiedlichen Lösern gelöst werden können. Es gibt eine Grundklasse die nennt sich ODE in der die Berechnungsmethoden enthalten sind, die jeder Löser benötigt. Bspw. die zeitlichen Ableitungen oder die Jacobian Matrix zu berechnen. Mit den Daten geht man dann in den Löser. Soweit so gut. Der Löser kann jetzt aber unterschiedlicher Natur sein bspw. ein expliziter Euler, implizit Euler, SEULEX, Rodos, Rosenbruck etc. Der Löser ist vom User Auswählbar, und sollte dann während des Konstruktors erstellt und ein Pointer dieser Klasse in der Basisklasse (ODE) gehalten werden. Um das mal zu verdeutlichen folgender Code (bislang alles statisch):

    ODE.hpp

    class ODE
    :
        public StepStatus
    {
        private:
    
            //- Pointer to Euler solver
            Euler* solver_;
    };
    

    ODE.cpp

    AFC::ODE::ODE
    (
       .
       .
       .
    )
    :
       StepStatus(1),
       .
       .
       .
    {
        //- Usage of explicit Euler solver?
        solver_ = new Euler();
    }
    

    Bis jetzt ist es so, dass ich für nen anderen Solver die Quelldaten ändern muss (wie oben zu sehen). Bislang war das auch kein Problem, da ich bislang nur den Euler Algorithmus implementiert habe. Ich hab aber vor, besser geeignete Löser zu implementieren und etwas herumzuspielen. Das Problem das ich allerdings habe ist, dass ich den Pointer auf den Solver dynamisch gestalten möchte und nicht - so wie derzeit - statisch und explizit. Das Zauberwort wird wohl das Template sein. Prinzipiell heißt das dann für mich das ich die Basisklasse umbauen muss und zwar wie folgt:

    ODE.hpp

    template<typename Type>
    class ODE
    :
        public StepStatus
    {
        private:
    
            //- Pointer to Euler solver
            Type* solver_;
    };
    

    Entsprechend muss ich die Source Datei auch auf ein Template-Design abändern. Prinzipiell scheint mir das plausibel aber ich weiß nicht ob das korrekt ist, da ich dann beim Erstellen der ODE Klasse ja folgendes machen muss:

    // Just an example
    ODE<Euler> obj;
    
    ODE<Seulex> obj;
    

    Beziehungsweise:

    if (solver == "Euler")
    {
        solver_ = new Euler();
    }
    else if (solver == "Seulex")
    {
        solver_ = new Seulex();
    }
    .
    .
    .
    
    ODE<solverType> obj;
    

    Meine Frage an euch ist, ob das sinnfrei ist oder so seine Berechtigung hat? Danke schon im voraus. Viele Grüße Tobi



  • Templates sehe ich hier nicht als gute Lösung, da diese ja schon zur Compile-Zeit aufgelöst werden (und du die Zuweisung zur Laufzeit ja dann nicht ändern kannst)
    Ich denke besser wäre eine Basisklasse für die verschiedenen Solver zu erstellen, welche dann entsprechend virtuelle Funktionen überschrieben:

    class SolverBase
    {
    public:
      virtual void Solve(...) = 0;
    };
    
    class Euler : public SolverBase
    {
      virtual void Solve(...);
    };
    

    Und deine Klasse ODE benutzt dann nur die SolverBase-Klasse:

    class ODE : public StepStatus
    {
    private:
        //- Pointer to solver
        SolverBase* solver_;
    };
    


  • Hey TH69,

    danke für die Info. Die virtuellen Funktionen hab ich ganz vergessen. Da die ODE (Ordinary Differencial Equation) sowas wie ein Basisklasse der Löser ist, könnte ich das ja dann direkt hier machen. Scheint aufjedenfall logischer wie mit den Templates, dich ich heute mal interesserhalber eingebettet habe (und es geht auch so wie ich das möchte). Jedoch, wie erwähnt, scheint mir das mit den virtuellen Functions doch ggf. ne bessere Lösung zu sein.

    Dankeschön.