尝试在 C++ 中实现类似于类型类的东西，但出现段错误

Question

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
class ISignalFilter;

template <typename F>
class ProductFilter;

template <typename T>
class ISignalFilter {
   public:
    virtual T filtered_value(const T& value) {
        (void)value;
        std::cout << "Base case usage of method not allowed";
        std::abort();
    };
    virtual ProductFilter<T> operator*(ISignalFilter<T>& other) {
        return ProductFilter<T>(*this, other);
    }
};

template <typename F>
class ProductFilter : public ISignalFilter<F> {
   public:
    ProductFilter(ISignalFilter<F>& a, ISignalFilter<F>& b) {
        a_ = &a;
        b_ = &b;
    }

    F filtered_value(const F& value) override {
        return b_->filtered_value(a_->filtered_value(value));
    }
    ISignalFilter<F>* a_;
    ISignalFilter<F>* b_;
};

template <typename T>
class IdentityFilter : public ISignalFilter<T> {
   public:
    IdentityFilter() {}
    T filtered_value(const T& value) override { return value; }
};

int main() {
    std::cout << "hello world" << std::endl;
    auto filter1 = IdentityFilter<double>();
    auto filter2 = filter1 * filter1 * filter1;
    while (true) {
        double value;
        std::cout << "input:";
        std::cin >> value;
        std::cout << "filtered: " << filter1.filtered_value(value) << std::endl;
        std::cout << "filtered: " << filter2.filtered_value(value) << std::endl;
        std::cout << "The two values above should be always equal."
                  << std::endl;
    }
}

基本上，我希望能够在

ISignalFilter

下创建子类，它们只需要实现

filtered_value

并且它们都应该自动与

*

运算符一起使用。

这段代码可以工作。它在

filter1 * filter1

下编译并可以工作，但是一旦我这样做

filter1 * filter1 * filter1

，我就会遇到段错误。

Answer 1

你的问题是你在

ISignalFilter<F>

中保留了指向

ProductFilter<T>

的指针。但是像

filter1 * filter1

这样的操作会返回一个临时对象，该对象在表达式末尾被销毁。然后你的指针就失效了。

由于在这种情况下无法按值保存对象，因此可能需要使用智能指针，例如

std::shared_ptr<ISignalFilter<F>>

。或者，定义一个虚拟复制函数并在

ProductFilter<T>

中保留副本，而不是指向可能无效对象的指针。