在 2 个模板函数之间共享模板类型的数据

Sharing data of template type between 2 template functions

本文关键字:类型 数据 共享 函数 之间      更新时间:2023-10-16

也许我高估了C++的元编程能力,但我希望能够创建一个如下所示的类:

class Container
{
    template<class T> void Set(T* data)
    {
        //Store data somewhere
    }
    template<class T> T* Get()
    {
        //Return the data saved for T object
    }
};

注意:模板容器本身不是一个选项。

如果模板字段允许C++,那将非常简单,但相反,我诉诸于一种丑陋的技术,涉及 borgs、函数中的静态变量和传递this来区分不同实例的模板化数据示例。

我真的很想要一个更优雅的解决方案。

编辑:这是我目前使用的示例(它仍然是一个简化版本,以使观点更清晰(

容器.h

#include <functional>
#include <map>
using namespace std;
template<class T>
class FactoryContainer
{
public:
    function<T*()> GetFactoryForContainerInstance(void* container)
    {
        return FactoryContainer<T>::factories[container];
    };
    void SetFactoryForContainerInstance(void* container, function<T*()> factory)
    {
        FactoryContainer<T>::factories[container] = factory;
    };
private:
    static map<void*, function<T*()> > factories;
};
template<class T>
map<void*, function<T*()> > FactoryContainer<T>::factories = map<void*, function<T*()>> ();
class Container
{
public:
    template<class T> void Register(function<T*()> factory)
    {
        SetFactory<T>(factory);
    };
    template<class T> T* Resolve()
    {
        return GetFactory<T>()();
    };
private:
    template<class T>
    function<T*()> GetFactory()
    {
        return FactoryContainer<T>().GetFactoryForContainerInstance(this);
    };
    template<class T>
    void  SetFactory(function<T*()> factory)
    {
        FactoryContainer<T>().SetFactoryForContainerInstance(this, factory);
    };
};

主.cpp

#include <string>
#include <functional>
#include "Container.h"
using namespace std;
void main()
{
    std::cout << "And thus it has began" << std::endl;
    Container c;
    function<int*()> foo = [] () { return new int(1);};
    c.Register<int>(foo);
    int* i = c.Resolve<int>();
    std::cout << *i  << std::endl; // prints 1
    delete i;
    function<string*()> foo2 = [] () { return new string("I hope it is clear now!");};
    c.Register<string>(foo2);
    string* s = c.Resolve<string>();
    std::cout << *c.Resolve<string>() << std::endl; // prints I hope it is clear now!
    delete s;
    Container c2;
    try
    {
        string* s2 = c2.Resolve<string>();
    }
    catch (...)
    {
        std::cout << "Exception caught, yay!" << std::endl; // exception is intended as there was no registrations on c2,
                                                            //that is why passing void* is needed in implementation
    }
}

我希望能够做的是避免使用FactoryContainer博格。

这是我关于SO的第一个问题,所以请给我一些松懈。谢谢!

所以有几个部分。 首先,根据类型查找运行时数据。 std::type_indextypeid操作员一起为您解决了这个问题。

第二部分是存储未知类型的数据。 std::experimental::any这样做。

第三部分是把它包起来,这样你就不必考虑它了。

struct poly_storage {
  std::unordered_map< std::type_index, std::experimental::any > data;
  template<class T, class...Args> void store( Args&&... args ) {
    auto it = data.find(typeid(T));
    if (it == data.end()) {
      data.emplace(
        std::make_pair( typeid(T), T{std::forward<Args>(args)...} )
      );
    } else {
      data[typeid(T)] = T{ std::forward<Args>(args)... };
    }
  }
  template<class T>
  T* get() {
    auto it = data.find(typeid(T));
    if (it == data.end()) return nullptr;
    return std::any_cast<T>(&(it->second));
  }
  template<class T>
  T const* get() const {
    auto it = data.find(typeid(T));
    if (it == data.end()) return nullptr;
    return std::any_cast<T>(&(it->second));
  }
};

poly_storage.store<T>( blah ) blahT作为T的钥匙存储。

poly_storage.get<T>()返回一个T*,如果获取失败,该nullptr。 它还支持const访问。

any基本上是一个类型安全的void*

与 R.Sahu 的答案类似,但使用 std::tuple(需要 C++14,但可以在 C++11 中完成(

template<typename ... Args>
class Container
{
public:
    template<class T> void Set(const T& value)
    {
        std::get<T>(data) = value;
    }
    template<class T> const T& Get() const
    {
       return std::get<T>(data);
    }
private:
    std::tuple<Args...> data;
};
int main()
{
   Container<int, float, double> c;
   c.Set(10);
   c.Set(20.125f);
   c.Set(30.7890);
   std::cout << c.Get<int>() << std::endl;
   std::cout << c.Get<float>() << std::endl;
   std::cout << c.Get<double>() << std::endl;
}

现场示例

如果您只想能够调用c.Get()并让它返回最后存储的任何内容,那是不可能的。

也许我高估了C++的元编程能力

不要高估,你把他们混淆了,他们不是。

模板(和函数的返回类型(是静态的编译时属性。最后存储在对象中的内容是动态属性。

Get的返回类型必须在编译时知道,这将要求编译器静态分析程序的其余部分,以确定上次调用Set是什么以及它存储了什么类型。这在一般情况下是不可能的,对Set的调用可能位于编译器不可见的其他翻译单元中,或者您可以执行以下操作:

Container c;
int i = 1;
std::string s = "two";
if (rand() % 2)
  c.Set(&i);
else
  c.Set(&s);
auto res = c.Get();  // What is the type here?

如果使容器成为模板不是一个选项,则需要自己编写代码来动态存储任何类型(查看"类型擦除"(,然后

  • Get返回"非类型化"的内容,如void*std::experimental::anyboost::any,并要求用户转换回原始类型;或
  • 要求用户调用Get<int>()以便他们指定类型并让容器执行强制转换。

例如,使用 std::experimental::any 执行类型擦除和强制转换如下所示:

class Container
{
    std::experimental::any m_data;
public:
    template<class T> void Set(T* data)
    {
        m_data = std::experimental::any(data);
    }
    template<class T> T* Get()
    {
        return std::experimental::any_cast<T*>(m_data)
    }
};
Container c;
int i = 1;
c.Set(&i);
int* pi = c.Get<int>();
std::string s = "two";
c.Set(&s);
std::string* ps = c.Get<std::string*>();
// this will return a null pointer:
pi = c.Get<int*>();

(注意:与直接使用any相比,这并没有给您带来任何优势,但也许您想添加其他功能,以便Container类型有意义。

不是你要找的,但希望下面的代码能给你一些想法。

#include <iostream>
class Container
{
   public:
    template<class T> void Set(T data)
    {
       static_cast<Datum<T>&>(data_).datum = data;
    }
    template<class T> T Get() const
    {
       return static_cast<Datum<T> const&>(data_).datum;
    }
   private:
    template <typename T>
    struct Datum
    {
       T datum;
    };
    struct Data : Datum<int>,
                  Datum<float>,
                  Datum<double>
   {
   };
    Data data_;
};
int main()
{
   Container c;
   c.Set(10);
   c.Set(20.125f);
   c.Set(30.7890);
   std::cout << c.Get<int>() << std::endl;
   std::cout << c.Get<float>() << std::endl;
   std::cout << c.Get<double>() << std::endl;
   return 0;
}