从模板中分离出参数无关的代码 （3）

   来源：blog    作者：fatalerror99

迄今为止，还不错，但是有一个棘手的问题我们还没有提及。SquareMatrixBase::invert 怎样知道应操作什么数据？它从它的参数知道矩阵的大小，但是它怎样知道一个特定矩阵的数据在哪里呢？大概只有 derived class（派生类）才知道这些。derived class（派生类）如何把这些传达给 base class（基类）以便于 base class（基类）能够做这个转置呢？

一种可能是为 SquareMatrixBase::invert 增加另一个的参数，也许是一个指向存储矩阵数据的内存块的开始位置的指针。这样可以工作，但是十有八九，invert 不是 SquareMatrix 中仅有的能被写成一种 size-independent（大小无关）的方式并移入 SquareMatrixBase 的函数。如果有几个这样的函数，全都需要一种找到持有矩阵内的值的内存的方法。我们可以为它们全都增加一个额外的参数，但是我们一再重复地告诉 SquareMatrixBase 同样的信息。这看上去不太正常。

一个可替换方案是让 SquareMatrixBase 存储一个指向矩阵的值的内存区域的指针。而且一旦它存储了这个指针，它同样也可以存储矩阵大小。最后得到的设计大致就像这样：

template
class SquareMatrixBase {
protected:
SquareMatrixBase(std::size_t n, T *pMem) // store matrix size and a
: size(n), pData(pMem) {} // ptr to matrix values

void setDataPtr(T *ptr) { pData = ptr; } // reassign pData
...

private:
std::size_t size; // size of matrix
T *pData; // pointer to matrix values
};

这样就是让 derived classes（派生类）决定如何分配内存。某些实现可能决定直接在 SquareMatrix object 内部存储矩阵数据：

template
class SquareMatrix: private SquareMatrixBase {
public:
SquareMatrix() // send matrix size and
: SquareMatrixBase(n, data) {} // data ptr to base class
...

private:
T data[n*n];
};

这种类型的 objects 不需要 dynamic memory allocation（动态内存分配），但是这些 objects 本身可能会非常大。一个可选方案是将每一个矩阵的数据放到 heap（堆）上：

template
class SquareMatrix: private SquareMatrixBase {
public:
SquareMatrix() // set base class data ptr to null,
: SquareMatrixBase(n, 0), // allocate memory for matrix
pData(new T[n*n]) // values, save a ptr to the
{ this->setDataPtr(pData.get()); } // memory, and give a copy of it
... // to the base class

private:
boost::scoped_array pData; // see Item 13 for info on
}; // boost::scoped_array