C++在一个集合中存储多个数据类型

C++ store multiple data types in one collection

本文关键字：存储 数据类型 集合 C++ 一个      更新时间：2023-10-16

问题：我希望代码的不同部分能够访问一个公共集合，该集合存储不同类型的对象，这样每个对象的类型都是已知的，而且最重要的是，在编译时应该对从集合中检索的内容进行类型检查。（我意识到这与之前提出的问题很接近，但请继续阅读，这更具体一些。）

举一个具体的例子，我想要做以下事情：

// Stuff that can go in the collection:
enum Key { NUM_APPLES /* (unsigned int) */, APPLE_SIZE /* (double) */ }
map<Key, Something> collection;
unsigned int * nApples = collection.find(NUM_APPLES);
int * appleSize = collection.find(APPLE_SIZE); // COMPILATION ERROR - WRONG TYPE

我的解决方案：到目前为止，我已经使用boost::any:设计了以下解决方案

关键：

using namespace std;
using namespace boost::any;
struct KeySupertype
{
protected:
    // Can't create an instance of this type
    KeySupertype() {}
private:
    // Can't copy
    KeySupertype& operator = (const KeySupertype& other) {}
    KeySupertype(const KeySupertype& other) {}
};
template <typename Type>
struct Key : public KeySupertype
{
public:
    Key() {}
};

藏品：

class PropertiesMap
{
public:
    template<typename T>
    T * find(Key<T> & key);
    /* Skipping erase, insert and other methods for brevity. */
private:
    map<const KeySupertype *, any> myAnyMap;
};
template <typename T>
T * PropertiesMap::find(Key<T> & key)
{
    const map<const KeySupertype *, any>::iterator it = myAnyMap.find(&key);
    if(it == myAnyMap.end())
        return NULL;
    return any_cast<T>(&it->second);
}

用法：

static const Key<unsigned int> NUM_APPLES;
static const Key<double> APPLE_SIZE;
PropertiesMap collection;
/* ...insert num apples and apple size into collection ...*/
unsigned int * const nApples = collection.find(NUM_APPLES);
int * const nApples = collection.find(NUM_APPLES); // COMPILATION ERROR

通过这种方式，根据每个Key的模板参数对类型信息进行编码，因此在与集合交互时将强制执行该类型。

问题：

1） 这是实现我目标的合理方式吗？

2） 糟糕的一点是，集合使用Key对象的地址作为内部std::map键。有办法绕过这个吗？或者至少是一种减少滥用的方法？我曾尝试在从static int生成的每个密钥中使用唯一的int（并使std::map密钥类型为int），但出于线程原因，如果可能的话，我希望避免静态。

3） 为了避免使用boost::any，使std::map为<const KeySupertype *, void *>类型并使用static_cast<T>而不是any_cast是否合理？

1）看起来不错，是一个聪明的解决方案

2） 我想你担心有人会复制钥匙，它的地址会改变。如果您担心这一点，请在KeySuperType中保留一个"原始地址"字段。在构建过程中，将原始地址设置为该地址，在复制过程中将原始地址设为右手（源）的原始地址。使用此原始地址访问地图内容。我真的想不出一个编译时的解决方案，因为在编译时，编译单元不会互相了解。您可以在链接时间的最早时间为键分配唯一的ID，而获取全局变量的地址就相当于此。我能看到的这个解决方案的唯一弱点是，如果你在两个没有extern的动态共享库中定义同一个密钥，它们将拥有自己版本的不同地址的密钥。当然，如果所有东西都进入同一个二进制文件，就不会有这个问题，因为两个没有extern的声明会导致"多个声明"链接器错误。

3） 如果你的boost::any问题取决于boost（这比你想象的更合适），那么你自己实现any，它非常简单。如果问题是性能，那么static_cast<>在我看来也可以，只要你保留PropertiesMap的内部远离那些不知道自己在做什么的人。。。

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