我和我的同事开发了一个实现“3D 地质模型”类的 c++ 库。该库的目标是提供一种用于计算代码（例如有限元代码等）的数据结构
该模型类包含“实体”（即角、线、曲面、体积）。每个实体都有一个网格，它包含 3D 空间中的顶点和连接信息。
我们还想处理“二维地质模型”，它具有相同的结构（即它包含一组角、线、面）。但是这一次，这些实体拥有一个 Mesh，其中包含 2D 空间中的顶点。
一个目标是让用户能够使用相同的 API 运行他们的计算代码，即使它是在 3D 或 2D“地质模型”上。
这里有人遇到过同样的问题吗？一种解决方案是按空间维度对所有类进行模板化，但这似乎有点繁重。
干杯，
我使用 C++ 模板在流体模拟项目中参数化尺寸。它与您的应用程序没有直接关系，但我认为一些一般的想法是相同的。
向量/数组/点/顶点的向量化操作。
我相信你已经实现了这个。
提供迭代器以访问模型中的拓扑。
通过这种方式，您可以抽象（隐藏）维度细节，例如“对于给定元素，我有多少相邻的面/边？”。
首选数组结构 (SOA) 内存布局。
在 SOA 布局中，您将来自不同对象的相同属性放在一个数组中。
例如，这是定义顶点的常用方法：
struct Vertex {
VECTOR<D> position;
double weight;
// other attributes
};
std::vector<Vertex> vertices;
这称为结构阵列。一个潜在的问题是布局可能因不同的尺寸而异。因此，您可能会遇到对齐问题。
相反，我会建议 SOA 方式：
struct Vertices {
std::vector<VECTOR<D>> positions;
// or
// std::vector<double> px;
// std::vector<double> py;
// ...
std::vector<double> weights;
// other attribute arrays
};
Vertices vertices;
当所有相同类型的属性存储在一起时，对齐问题应该会更少。
在 .cpp 文件中实例化模板类。
在 C++ 中，当编译器看不到模板类的使用时，它不会被实例化。
如果你的 lib 和你的用户代码是分开编译的，你的 lib 将不会包含你的类实现，因为它看不到它的使用，并且编译器会在你的用户项目中抛出未定义的引用错误。
因此，请记住在 .cpp 文件中手动为您关心的每个维度（通常是 2 和 3）实例化您的类。
一种解决方案是按空间维度对所有类进行模板化，但这似乎有点繁重。
我不确定您所说的“重”是什么意思。实际上，为每个维度实例化模板类会增加代码大小。但我在实践中没有看到这是一个问题。