Работа с массивами C++ с использованием шаблона Visitor

MATLAB на C++^® Data API поддерживает использование классов visitor через matlab::data::apply_visitor и matlab::data::apply_visitor_ref функций. Эти функции принимают в качестве входных параметров ссылку на массив или массив и visitor class.

The apply_visitor и apply_visitor_ref отправка функций операциям, заданным visitor class на основе типа входного массива. Visitor class задает операции для выполнения с определенными типами массивов.

Используйте шаблон visitor в таких случаях, как:

Существует много операций, которые необходимо выполнить для массива, и способ их выполнения зависит от типа массива.
Массив, возвращенный функцией, может быть разных известных типов, и вы хотите обработать все случаи.
Вы работаете с гетерогенными структурами, такими как массивы ячеек или массивы структур.

Отправка по ссылке на массив или массив

The apply_visitor функция отправляет в операцию visitor class на основе типа входного массива. Синтаксис вызова apply_visitor принимает matlab::data::Array и ваш visitor class образец:

auto apply_visitor(matlab::data::Array a, V visitor)

The apply_visitor_ref функция отправляет в операцию visitor class на основе типа ссылки на массив, переданной в качестве входов. Синтаксис вызова apply_visitor_ref принимает matlab::data::ArrayRef и ваш visitor class образец:

auto apply_visitor_ref(const matlab::data::ArrayRef& a, V visitor)

Перегрузка `operator()`

Реализуйте свой visitor class, чтобы перегрузить оператора operator() для типов массивов, с которыми необходимо работать. Например, предположим, что одна операция, которую вы хотите реализовать, это вернуть текст, содержащийся в matlab::data::CharArray как std::string. Реализуйте операцию следующим образом:

std::string operator()(matlab::data::CharArray arr){
   return arr.toAscii();
}

В качестве другого примера предположим, что вы хотите отменить логические значения в matlab::data::TypedArray. В этом случае используйте ссылку на массив:

void operator()(TypedArrayRef<bool> boolArrRef) {
    std::cout << "Negate logical value: " << std::endl;
    for (auto &b : boolArrRef) {
        b = !b;
    }       
}

Необходимо использовать ссылку на элемент в основанном на диапазоне for цикл, чтобы изменить значение в массиве.

Класс Visitor, для отображения содержимого массива ячеек

Открыть Live Script

В этом примере показано, как использовать visitor class для определения операций, выполняемых для определенных типов matlab::data::Array.

The DisplayVisitor класс реализует операции для отображения содержимого массивов ячеек для массивов типов bool, double, и char, и содержали массивы ячеек. Можно добавить новые операции для поддержки содержимого другого массива ячеек путем добавления большего количества перегруженных функций.

type DisplayVisitor.cpp

#include "MatlabDataArray.hpp"
#include <iostream>

using namespace matlab::data;
void DisplayCell(const CellArray cellArray);

    class DisplayVisitor {
    public:
        template <typename U>
        void operator()(U arr) {}

        void operator()(const TypedArray<bool> boolArr) {
            std::cout << "Cell contains logical array: " << std::endl;
            for (auto b : boolArr) {
                printf_s("%d ", b);
            }
            std::cout << "\n";
        }

        void operator()(const TypedArray<double> doubleArr) {
            std::cout << "Cell contains double array: " << std::endl;
            for (auto elem : doubleArr) {
                std::cout << elem << " ";
            }
            std::cout << "\n";
        }

        void operator()(const CharArray charArr) {
            std::cout << "Cell contains char array: " << std::endl;
            for (auto elem : charArr) {
                std::cout << char(elem);
            }
            std::cout << "\n";
        }

        void operator()(const CellArray containedCellArray) {
            DisplayCell(containedCellArray);
        }
    };

    void DisplayCell(const CellArray cellArray) {
        DisplayVisitor v;
        for (auto elem : cellArray) {
            apply_visitor(elem, v);
        }
    }

Чтобы использовать класс, передайте массив ячеек в DisplayCell функция.

type callDisplayCell.cpp

int main() {
    ArrayFactory factory;

    // Create cell array
    matlab::data::CellArray cellArray = factory.createCellArray({ 1,4 },
        factory.createCharArray("A char array"),
        factory.createArray<bool>({ 1,2 }, { false, true }),
        factory.createArray<double>({ 2,2 }, { 1.2, 2.2, 3.2, 4.2 }),
        factory.createCellArray({ 1,1 }, false));

    // Call function 
    DisplayCell(cellArray);

    return 0;
}

Класс Visitor, для изменения содержимого массива ячеек

Открыть Live Script

В этом примере CellModifyVisitor класс реализует операции по изменению содержимого массивов ячеек типов bool, double, и char, и содержали массивы ячеек. Можно добавить новые операции для поддержки содержимого другого массива ячеек путем добавления большего количества перегруженных функций.

The ModifyCell вызовы функций apply_visitor_ref в цикле для каждого элемента массива ячеек. Поскольку цель состоит в том, чтобы изменить содержимое массива ячеек, этот пример использует ссылки на содержимое массива ячеек.

type CellModifyVisitor.cpp

#include "MatlabDataArray.hpp"
#include "MatlabEngine.hpp"
#include <iostream>

using namespace matlab::data;
void ModifyCell(CellArray &cellArray);

class CellModifyVisitor {
public:
    template <typename U>
    void operator()(U arr) {}

    void operator()(TypedArrayRef<bool> boolArrRef) {
        std::cout << "Negate logical value: " << std::endl;
        for (auto &b : boolArrRef) {
            b = !b;
        }       
    }

    void operator()(TypedArrayRef<double> doubleArrRef) {
        std::cout << "Add 1 to each value: " << std::endl;
        for (auto &elem : doubleArrRef) {
            elem = elem + 1;
        }
        std::cout << "\n";
    }

    void operator()(CharArrayRef charArrRef) {
        std::cout << "Modify char array" << std::endl;
        ArrayFactory factory;
        charArrRef = factory.createCharArray("Modified char array");
    }
 
    void operator()(CellArrayRef containedCellArray) {
        CellModifyVisitor v;
        for (auto elem : containedCellArray) {
            apply_visitor_ref(elem, v);
        }
    }
    
};

void ModifyCell(CellArray &cellArray) {
    CellModifyVisitor v;
    for (auto elem : cellArray) {
        apply_visitor_ref(elem, v);
    }
}

Чтобы использовать класс, передайте массив ячеек в ModifyCell функция.

type callModifyCell.cpp

int main() {
    ArrayFactory factory;

    // Create cell array
    matlab::data::CellArray cellArray = factory.createCellArray({ 1,4 },
        factory.createCharArray("A char array"),
        factory.createArray<bool>({ 1,2 }, { false, true }),
        factory.createArray<double>({ 2,2 }, { 1.2, 2.2, 3.2, 4.2 }),
        factory.createCellArray({ 1,1 }, false));

    // Call function
    ModifyCell(cellArray);

    return 0;
}

См. также

matlab::data::apply_visitor | matlab::data::apply_visitor_ref

Документация