如何在容器中存储不同类型的模板化对象

How to store templated objects of different type in container?

本文关键字：同类型 对象 存储      更新时间：2023-10-16

假设我有一个vector（或list或任何更适合这里的容器），我想将模板化类型的多个对象（或指针）存储在：中

std::vector<MyClass<double>> v;
// std::vector<MyClass<double> *> v;

不幸的是，我想在这个容器中存储不同的模板化对象（理想情况下，我需要在恒定时间访问它们）。

我的第一直觉是围绕MyClass创建某种WrapperClass，它将在内部管理任何MyClass作为成员变量，但我不清楚如何将适当的类型传递给MyClass:

#include <iostream>
#include <string>
#include <stdlib.h>
#include <vector>
using namespace std;
template<typename T>
class MyClass
{
public:
    MyClass() {}
    ~MyClass() {}
};
// templating this of course works, but it doesn't solve my problem
template<typename T>
class WrapperClass
{
public:
    WrapperClass()
    {
        m_object = MyClass<T>();
    }
    ~WrapperClass() { }
private:
    MyClass<T> m_object;
};
int main()
{
    WrapperClass<bool> tmp = WrapperClass<bool>();
    std::vector<WrapperClass<bool> *> v;
    return 0;
}

那么，是否有（A）一个与vector不同的容器可以用于解决此问题，或者有在构造函数内的WrapperClass中选择MyClass类型的方法？我想的是：

class WrapperClass2
{
public:
    WrapperClass2(unsigned int typeId)
    {
        switch (typeId)
        {
            case 0: m_object = new MyClass<bool>();
            case 1: m_object = new MyClass<int>();
            case 2: m_object = new MyClass<float>();
            default: m_object = new MyClass<double>();
        }
    }
    ~WrapperClass2()
    {
        delete m_object;
    }
private:
    MyClass * m_object;
};

另一个想法可能是在向量中使用一些父AbstractType，但我不确定这对模板化类型问题有什么帮助。

类模板的不同实例化是完全不相关的类型，因此不能有直接存储它们的容器。

你有几个选择：

  1. 保留指向类模板从中继承的某个基类的指针集合：
class Base
{
    virtual ~Base {}
    virtual void someMethod() const = 0;
};
    
template <typename T>
class MyClass : public Base
{
    void someMethod() const
    {
        // stuff
    }
};
    
int main()
{
    std::vector<std::unique_ptr<Base>> objs;
    objs.push_back(std::make_unique<MyClass<int>>());
    objs.push_back(std::make_unique<MyClass<std::string>>());
    for (auto& i : objs) {
        i->someMethod();
    }
}

这是一种相当简单的方法，但它会因动态分配和RTTI而产生一些运行时开销。还要注意，someMethod不能返回T，因为它是父类上的一个方法，不知道T是什么

  1. 使用某种类型擦除的包装器，如boost::any（或C++17中即将推出的std::any）
#include <any>
#include <string>
#include <vector>
template <typename T>
class MyClass {
 public:
  T someMethod() const {
    // stuff
    return {};
  }
};
void someFunctionThatTakesInt(int i) {}
void someFunctionThatTakesString(std::string s) {}
int main() {
  std::vector<std::any> objs;
  objs.push_back(MyClass<int>());
  objs.push_back(MyClass<std::string>());
  for (const auto& i : objs) {
    if (i.type() == typeid(MyClass<int>)) {
      auto& mc = std::any_cast<const MyClass<int>&>(i);
      someFunctionThatTakesInt(mc.someMethod());
    } else if (i.type() == typeid(MyClass<std::string>)) {
      auto& mc = std::any_cast<const MyClass<std::string>&>(i);
      someFunctionThatTakesString(mc.someMethod());
    }
  }
}

这种方法意味着您可以让someMethod返回T，但会使从vector检索对象变得更加困难，因为您必须先弄清楚它们是什么类型，然后才能对它们执行任何操作（您实际上是在滚动自己的RTTI）。

  1. 不要

重新思考为什么你首先需要这个。也许另一种方法会更好。也许是有回电或访客的东西。我不知道你在这里的目的，所以我真的不能说什么是合适的。

你能做一个基类并让所有其他类从基类继承吗。

您可以创建一个列表，其中包含基类元素的列表。现在这更多的是一个伪例子，但我希望这种方式能解决你的问题。示例：

class Base:
{
}
class whatever:Base
{
}
class whatever2:Base
int main()
{
 list<whatever> object1;
 list<whatever2> object2;
list<list<Base>> mainObj;
mainObj.push_back(object1);
mainObj.push_back(object2);
}

现在，如果问题只是在某个容器中具有不同于抽象数据类型的数据类型。难道你不能有一个单一的链接列表，并有你的节点通用。

示例：

template<typenameT>
struct Node
{
T data;
Node* next;
}
class LinkList
{
//Your code:
}
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