实现可以<T>转换为 Stream 的 Stream，<U>其中 U 是 T 的基数

我正在尝试实现对象的通用输入流。 即，实现的接口或轻量级代理。实现的细节是未知的，即我的库的用户可以编写自己的 protobuf 消息流，将其传递给我的库并返回，比如字符串流或任何其他流。我想保留流泛型的接口，以便用户可以编写自己的转换并构建转换管道。

流的接口应如下所示：

template <typename T>
class Stream {
public:
T* input();
}

在每次调用时，input()应返回流中的下一个对象或空指针(如果流为空)。

问题是我希望Stream<T>可转换为Stream<U>如果T*可转换为U*.

我不成功的尝试是使用指向实现的指针，如下所示：

class StreamImplBase {
public:
virtual void* input_raw() = 0;
}
template <typename T>
class StreamImpl: public StreamImplBase {
public:
void* input_raw() final { return input(); }
virtual T* input() = 0;
}
template <typename T>
class Stream {
StreamImplBase* impl;
public:
Stream(StreamImpl<T>* impl): impl(impl) {}
T* input() { return static_cast<T*>(impl->input_raw()); }
}

来自StreamImpl<T>的构造函数保证从input_raw()返回的void*是通过向void*T转换获得的，因此static_cast<T*>是安全的。

但是，如果我执行任何转换，此语句将不正确。也就是说，即使U*可转换为T*，从StreamImpl<U>构建Stream<T>也是不安全的。

所以我的问题是，我如何处理这个问题？

我看到了下一个可能性：

• 存储转换器(例如std::function<T*(void*)>)，并在每次投射时更新它。这似乎不必要地昂贵;

• 存储static_cast<U*>((T*)0)的结果，并将此结果添加到从input_raw()获取的指针中。这似乎不必要地危险;

• 添加第二个模板参数OrigT并存储StreamImpl<OrigT>*而不是存储StreamImplBase*。这将限制该类的可能应用，我想避免;

• 使用dynamic_cast不是一种选择，因为无法从void*dynamic_cast。

还有其他可能性吗？其他人如何实现这样的事情？

这是一个用例。假设我们有一个 protobuf 消息X.我希望这个工作：

Stream<X> stream = ...;
Stream<google::protobuf::Message> raw_stream = stream;

同样，我不知道Stream<X>是如何实现的。我所知道的是，它包含一个指向某个生成消息的实现的共享指针。