STD::p空中任务与下垂

std::pair assignment with downcast

本文关键字：任务 STD      更新时间：2023-10-16

对于事件反应器和促器中的超时，我使用优先级队列，该队列还允许 O（log（n）） 随机访问删除事件（当事件发出信号/完成而不是发生超时时）。我存储std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, Timed *>其中Timed是一个类，该类添加具有索引（指向队列），以便在调用TimedQ::Remove(Timed *p)时允许有效删除。当我想有一个与超时关联的事件类型时，我从Timed派生。队列的Top()和Pop()返回一对。

我曾经有一堆使用队列的代码，例如

std::tie(timePt0, eventPtr0) = timeoutQ.Pop();
std::tie(timePt1, eventPtr1) = std::move(hold);

在我开始使用队列中的基类Timed *而不是特定事件类型（即 Timed最初是一个模板化类型），因为我最终需要支持可以与超时关联的多个不同事件类型。但是，由于eventPtr*是一个派生类型（我可以从队列返回的Timed *中static_cast），因此上述代码不再有效。

我想知道最好的方法是什么。现在，它最终变得非常冗长，我担心像临时一样的效率也被创造出来：

auto v(timeoutQ.Pop());
timePt0 = v.first;
eventPtr0 = static_cast<TimedEvent *>(v.second);
std::tie(timePt1, eventPtr1) = std::move(std::make_pair(hold.first, static_cast<TimedEvent *>(hold.second)); // I didn't literally do it like this, but I'm just trying to illustrate my struggle

我唯一的另一个想法是模板化通过派生的事件类返回一对的函数，但从代码大小的角度来看，这似乎很糟糕，因为即使机器代码应该相同，也会创建这些函数的多个实例，因为在所有情况下它都是存储的指针。

编辑：我也尝试使用它，它可以编译，但我不确定是否正确或有效： 
template<class D>
std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, D *> &&Cnvrt(std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, Timed *> &&in)
{
    return std::make_pair(in.first, static_cast<D *>(in.second));
}

然后，最初的例子将成为

std::tie(timePt0, eventPtr0) = Cnvrt<std::remove_pointer<decltype(eventPtr0)>::type>(timeoutQ.Pop());
std::tie(timePt1, eventPtr1) = Cnvrt<std::remove_pointer<decltype(eventPtr1)>::type>(hold);

您显示的Cnvrt返回一个悬而未决的引用 - 经典 UB。

下面是更正的符合 C++11 的版本，它还在编译时验证D，并消除了在调用站点进行手动std::remove_pointer<...>::type的需要：

template<typename D>
constexpr
std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, D>
Cnvrt(std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, Timed*> const& in) noexcept
{
  static_assert(std::is_pointer<D>{}, "D is not a pointer type");
  using derived_type = typename std::remove_pointer<D>::type;
  static_assert(std::is_base_of<Timed, derived_type>{}, "D does not derive from Timed");
  using ptr_type = typename std::remove_cv<D>::type;
  return {in.first, static_cast<ptr_type>(in.second)};
}
// ...
std::tie(timePt0, eventPtr0) = Cnvrt<decltype(eventPtr0)>(timeoutQ.Pop());
std::tie(timePt1, eventPtr1) = Cnvrt<decltype(eventPtr1)>(hold);

在线演示

下面是一个应该在 VC++ 2012 上运行的实现：

template<typename D>
std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, D>
Cnvrt(std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, Timed*> const& in) throw()
{
  static_assert(std::is_pointer<D>::value, "D is not a pointer type");
  typedef typename std::remove_pointer<D>::type derived_type;
  static_assert(std::is_base_of<Timed, derived_type>::value, "D does not derive from Timed");
  typedef typename std::remove_cv<D>::type ptr_type;
  return std::make_pair(in.first, static_cast<ptr_type>(in.second));
}

在线演示

这里没有任何效率问题 - 即使是最坏的情况，如果编译器根本不进行优化，也只是一个标量和一个指针的副本（VC++ 2012 可能会复制每个副本两次，但同样，只是没有启用优化）。

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