Generic class <T> , wie füge ich konkrete Daten ein ?

[Uwe Raabe]

Wenn du mit T in der generischen Klasse etwas machen willst, dann muss T so beschrieben sein, dass diese Aktionen dort möglich sind. Dazu gibt es sogenannte Constraints. Mit <T: class> schränkt man die Verwendung auf Klassen ein, kann dann allerdings auch z.B. Free for eine Variable vom Typ T aufrufen. Mit <T: constructor> muss ein später übergebenes T einen parameterlosen Konstruktor haben, den man dann aber auch generisch aufrufen kann. Mit <T: TComponent> kann man alles machen, was TComponent so bietet. Bei Records <T: record> ist das wegen der fehlenden Vererbung halt etwas eingeschränkt.

Generics sind nicht für jeden Anwendungsfall geeignet bzw. nutzbar. Es ist also gut möglich, dass du da auf dem Holzweg bist.

[jaenicke]

Zitat von Uwe Raabe:

Wenn du mit T in der generischen Klasse etwas machen willst, dann muss T so beschrieben sein, dass diese Aktionen dort möglich sind.
[...]
Bei Records <T: record> ist das wegen der fehlenden Vererbung halt etwas eingeschränkt.

Eine mögliche Lösung sind hier Eventhandler, die diese Aktion durchführen. Dann muss man diese bei der Erstellung der Klasse zuweisen und kann dann in der Klasse diese aufrufen, um mit dem Typ eine Aktion durchzuführen, die man ansonsten nicht machen könnte.

Beispiel:

Delphi-Quellcode:

  TBlub<T> = class
  public
    type
      TOnCalcChecksum = function(AValue: T): Integer;
    var
      FValues: TDictionary<Integer, T>;
      FOnCalcChecksum: TOnCalcChecksum;
  public
    procedure Add(AValue: T);
    property OnCalcChecksum: TOnCalcChecksum read FOnCalcChecksum write FOnCalcChecksum;

...

procedure TBlub<T>.Add(AValue: T);
begin
  FValues.Add(FOnGetChecksum(AValue), AValue);
end;

Das ist ein ganz banales Beispiel und vielleicht löst das hier auch das Problem nicht. Ich habe aber leider aktuell nicht die Zeit, die Logik genau anzuschauen. Uwe hat ja schon geschrieben, dass Generics nicht immer die Lösung sind. Man muss sich als erstes klarmachen, welche Funktionalität die einzelnen Typen gemeinsam haben und ob man das generisch zusammenfassen kann. Ich habe auch schon sehr komplizierte generische Funktionalitäten umgesetzt, die sehr viel Quelltext zusammengefasst haben, so dass sich der Aufwand gelohnt hat. Da musste ich aber auch mit solchen Callbacks und 4 generischen Parametern arbeiten, so dass das ganze nicht mal eben gemacht war und für manche auch nicht so gut verständlich ist. Da muss man dann genau schauen, ob Generics dort ein Vorteil sind, auch wenn man es generisch hinbekommt.

[bernhard_LA]

wenn ich meine records in Klassen konvertiere und dann Constraints verwende kann ich kompilieren, ich hoffe ich habe Eure Inputs im sample code unten richtig umgesetzt.


mein Problem mit dieser Lösung:
ich möchte doch alle 3 Klassen TClusterDataX in meiner TKMeans class verarbeiten und erst wenn ich eine konkrete Klasse verwende mich für den Datentypen entscheiden müssen. Muss ich dann die TClusterDataX voneinander erben lassen?

Delphi-Quellcode:

  /// <summary>
  /// here it is just a simple pixel but can be more in future
  /// </summary>
  TClusterData3 = class
    DrawingColor: TColor;
    x, y: Integer;
    chrlabel : char;
    // ...
    // ..
    // .
  end;

  /// <summary>
  /// a bit different pixeldefinition
  /// </summary>
  TClusterData2 = class
    BWColor: Byte;
    x, y: Integer;
    // tbd.
    // ...
    // ..
    // .
  end;

  TClusterData = class
    DrawingColor: TColor;
    x, y: Integer;
  end;


type
  [B]TKMeans<T: TClusterData> = class[/B]
  private

  private
    FClusteredData: TClusterList<T>;

    FRawData: TRawData<T>;

    FNumClusters: Integer;

    FDistanceMetric: TDistanceMetricfunction<T>;

    FCentroidfct: TCentroidfunction<T>;

    FMaxIterations: Integer;

  public
    constructor Create(NumClusters: Integer;
      DistanceMetric: TDistanceMetricfunction<T>;
      Centroidfct: TCentroidfunction<T>; MaxIterations: Integer = 10);

    procedure LoadData(SoureBitMap: TBitmap); overload;

    function FindNewClusterCentroids: Boolean;

    procedure GroupData2NearestCluster;

    procedure SaveData(OutBitMap: TBitmap);
  end;

[jaenicke]

Ja, denn das sagt der Constraint aus. Dass der Typ als Elterntyp TClusterData haben muss.

Ich glaube aber nicht, dass du das brauchst. Da du im Konstruktor die vorgeschlagenen Berechnungsfunktionen übergibst, wäre es hier auch möglich, dass du den Constraint weglässt und einfach Records verwendest. Denn deine generische Klasse muss ja dann die Details des Typen gar nicht mehr kennen und eine Einschränkung ist somit nicht notwendig. Die ergibt sich dann daraus, dass der Nutzer der Klasse passende Funktionen bereitstellen muss. Allerdings werden Records beim Zugriff immer kopiert, weshalb die Performance nicht optimal ist. Das könnte man mit Pointern verbessern.

Bei Verwendung von Klassen kannst du dir die Berechnungsfunktionen sparen. Dann leitet du von einer gemeinsamen Klasse ab, die im Constraint steht. Das heißt dort definierte Funktionen kann die generische Klasse dann einfach aufrufen. In den abgeleiteten Clusterklassen überschreibt du die dann einfach mit speziellen Funktionen zu dem jeweiligen Typ.

[bernhard_LA]

Generic List TList<CLass> vs. TList<Records> bei meinen Versuchen liegt TList<Rec> deutlich vor der Class Variante , in Bezug auf Speed und Speicherverbrauch,
sehe ich hier was falsch?

Delphi-Quellcode:

type

  /// <summary>
  /// here it is just a simple pixel but can be more in future
  /// </summary>
  TClusterData3 = class
    DrawingColor: TColor;
    x, y: Integer;
    chrlabel : char;
    // ...
    // ..
    // .
  end;


  TClusterData3REC = record
    DrawingColor: TColor;
    x, y: Integer;
    chrlabel : char;
    // ...
    // ..
    // .
  end;



  /// <summary>
  /// a bit different pixeldefinition
  /// </summary>
  TClusterData2 = class
    BWColor: Byte;
    x, y: Integer;
    // tbd.
    // ...
    // ..
    // .
  end;

  TClusterData = class
    DrawingColor: TColor;
    x, y: Integer;
  end;

  /// <summary>
  /// here it can be just a simple pixel, in general  we store the  complete morginal data inside this  list
  /// </summary>
  TRawData<T> = class(TList<T>)
  end;






procedure TForm1.CornerButton_list_classClick(Sender: TObject);
var
      rawdata_class :  TRawData<TClusterData3>;
      i : Integer;
      newclass : TClusterData3;

begin

     StatusbarLabel.Text := ' Create Elements';

     AProfiler.Start;

     rawdata_class:=TRawData<TClusterData3>.Create;

     for I := 0 to (16000*16000) do
       begin
          newclass :=TClusterData3.Create;

          newclass.x := random(1000);
          newclass.y := random(1000);
          newclass.DrawingColor := 20000 ;

          rawdata_class.Add(newclass);
       end;

      AProfiler.Stop;

      StatusbarLabel.Text := 'DONE  CLASS: ' + AProfiler.GetElapsedTime(total_time) ;

       rawdata_class.Free;
end;

procedure TForm1.CornerButton_list_recClick(Sender: TObject);
var   rawdata_rec :  TRawData<TClusterData3REC>;
      i : Integer;
      newrec : TClusterData3REC;

begin

     StatusbarLabel.Text := ' Create Elements';

     AProfiler.Start;

     rawdata_rec:=TRawData<TClusterData3REC>.Create;

     for I := 0 to (16000*16000) do
       begin
          newrec.x := random(1000);
          newrec.y := random(1000);
          newrec.DrawingColor := 20000 ;

          rawdata_rec.Add(newrec);
       end;

      AProfiler.Stop;

      StatusbarLabel.Text := 'DONE  REC: ' + AProfiler.GetElapsedTime(total_time) ;

      rawdata_rec.Free;
end;

[freimatz]

Was Speed betrifft halte ich das für sehr plausibel. Bei Speicherverbrauch würde ich sagen hängt davon ab wie viel Speicher der record benötigt und ob das gerade so in einen Block passt.
Wenn Dir das wichtig ist, würde ich noch TArray<> anschauen.

[jaenicke]

Das kommt schon hin, denn die Erzeugung einer Klasse beinhaltet ja mehr als nur die Speicherreservierung und enthält z.B. auch in TObject Daten, die auch im Speicher landen.

Bei der Verwendung hat eine Klasse dann wieder Vorteile bei der Geschwindigkeit, da diese als Referenz verwendet wird, während der Record aus der Liste kopiert wird. Das kannst du aber wie gesagt durch die Verwendung von Pointern auf die Records umgehen, sprich indem du selbst den Speicher reservierst und freigibst, so dass in der Liste nur die Pointer auf die Records liegen.

[himitsu]

Wird aber "oft" die Liste geändert (die hat ja intern auch nur ein TArray<T>),
dann muß da bei Objekten nur eine kurze Liste aus Zeigern umkopiert werden, während es bei den Records die kompletten Daten sind.

Vor allem bei sehr großen Listen und/oder Records kann das negative Auswirkungen haben.