在編譯時或運行時將const char *映射到duck-typed T.

Question

我有許多類型為A，B，C，D等類型的鴨子，因此具有相同的方法和接口，但不從同一個類繼承。

例如

class A {
public:
  void foo();
  void bar();
}
class B {
public:
  void foo();
  void bar();
}
class C {
public:
  void foo();
  void bar();
}

我想在運行時將const char *映射到這些類之一的相應實例，例如

"A" - > A a

"B" - > B b

這里的a是A類A一些實例。

或者在編譯時將'const char *`映射到相應的類型，例如

"A" - > A

我需要在一些其他函數調用中使用對象的實例（即調用foo()或bar() ），但API只能采用const char *，因為底層對象被抽象掉了。

我正在使用代碼生成的大型代碼庫，因此更改范例是不切實際的。

Answer 1

使用適配器接口和一組實現該接口的具體適配器執行類型擦除; 適配器可以是類模板的實例。

struct IFooBar {
  virtual ~IFooBar() {}
  virtual void foo() = 0;
  virtual void bar() = 0;
};
template<class T> struct FooBarAdaptor : IFooBar {
  T* t;
  FooBarAdaptor(T* t) : t{t} {} ~FooBarAdaptor() {}
  void foo() override { return t->foo(); }
  void bar() override { return t->bar(); }
};
// ...
  A a;
  B b;
  C c;
  std::map<std::string, std::unique_ptr<IFooBar>> m;
  m["a"] = std::make_unique<FooBarAdaptor<A>>(&a);
  m["b"] = std::make_unique<FooBarAdaptor<B>>(&b);
  m["c"] = std::make_unique<FooBarAdaptor<C>>(&c);

Answer 2

Fatal允許您使用編譯時字符串，類型映射和字符串查找結構來輕松解決問題的編譯時版本。

讓我們首先從我們將要使用的標頭開始：

// type_map so we can associated one type to another
#include <fatal/type/map.h>

// for efficient compile-time built string lookup structures
#include <fatal/type/string_lookup.h>

// for compile-time string
#include <fatal/type/sequence.h>

在這個例子中，我們基本上想要將字符串與動作相關聯，兩者都由類型表示。

struct foo_action {
  // FATAL_STR creates a compile-time string, equivalent to
  // `using name = fatal::constant_sequence<char, 'f', 'o', 'o'>;`
  FATAL_STR(name, "foo");
  static void DOIT() { std::cout << "FOO-ACTION"; }
};

struct bar_action {
  FATAL_STR(name, "bar");
  static void DOIT() { std::cout << "BAR-ACTION"; }
};

struct baz_action {
  FATAL_STR(name, "baz");
  static void DOIT() { std::cout << "BAZ-ACTION"; }
};

現在我們創建從編譯時字符串到關聯類型的映射：

using my_map = fatal::build_type_map<
  foo_action::name, foo_action,
  bar_action::name, bar_action,
  baz_action::name, baz_action
>;

為了在運行時執行有效的字符串查找，讓我們在編譯時創建一些查找結構，因為我們已經有了編譯器可用的字符串。 實際結構是實現定義的，但它通常使用前綴樹或完美散列：

using my_lookup = my_map::keys::apply<fatal::string_lookup>;

現在，我們需要一個訪問者，只要在查找中匹配就會調用它。

訪問者將接收編譯時字符串作為其第一個參數，包裝在類型標記中以確保它是一個空實例。

您可以接收任意數量的其他參數。 在這個例子中，我們接收a1和a2作為額外的參數用於演示目的。 它們不是強制性的，可以安全地刪除：

struct lookup_visitor {
  // note that we don't give the type_tag parameter a name
  // since we're only interested in the types themselves
  template <typename Key>
  void operator ()(fatal::type_tag<Key>, int a1, std::string const &a2) const {
    // Key is the compile-time string that matched
    // now let's lookup the associated type in the map:
    using type = typename my_map::template get<Key>;

    // at this point you have `type`, which is the type associated
    // to `Key` in `my_map`

    // TODO: at this point you can do whatever you like with the mapped type
    // and the extra arguments. Here we simply print stuff and call a method from
    // the mapped type:

    std::cout << "performing action from type '" << typeid(type).name()
      << "' (additional args from the call to exact: a1="
      << a1 << ", a2='" << a2 << "'):";

    // call the static method `DOIT` from the mapped type
    type::DOIT();

    std::cout << std::endl;
  }
};

現在剩下要做的就是在查找結構中查找字符串，並在找到匹配項時調用訪問者。

在下面的代碼中，我們從標准輸入中讀取運行時字符串in並在編譯時生成的查找結構中查找它。

如上所述，我們還將另外兩個參數傳遞給exact() 。 這些參數不是由exact()檢查，而是完美地轉發給訪問者。 它們是完全可選的，它們只是為了證明將附加狀態傳遞給訪問者是多么方便。

在這個例子中，附加參數是56和"test" ：

int main() {
  for (std::string in; std::cout << "lookup: ", std::cin >> in; ) {
    // exact() calls the visitor and returns true if a match is found
    // when there's no match, the visitor is not called and false is returned
    bool const found = my_lookup::match<>::exact(
      in.begin(), in.end(), lookup_visitor(),
      56, "test"
    );

    if (!found) {
      std::cout << "no match was found for string '" << in << '\''
        << std::endl;
    }
  }

  return 0;
}

以下是此代碼的示例輸出：

$ clang++ -Wall -std=c++11 -I path/to/fatal sample.cpp -o sample && ./sample
lookup: somestring
no match was found for string 'somestring'
lookup: test
no match was found for string 'test'
lookup: foo
performing action from type '10foo_action' (additional args from the call to exact: a1=56, a2='test'): FOO-ACTION
lookup: bar
performing action from type '10bar_action' (additional args from the call to exact: a1=56, a2='test'): BAR-ACTION
lookup: ^D
$

關於上面代碼最有趣的部分是，為了支持更多映射，您需要做的就是向my_map添加另一個條目。 編譯器將弄清楚其余部分。

更新 ：更改代碼以反映最新的上游致命因素。

Answer 3

注意 ：由於您添加了在運行時添加某些內容的要求，因此您無法使用下面的解決方案。 我也相信你對C ++中鴨子打字的含義感到困惑，因為運行時和鴨子打字不能一起工作。

---

使用工廠模板和一堆專業化：

template<int type> void create_ducky();
template<> A create_ducky<'A'>() { return A(); }

等等，然后稱之為

create_ducky<'A'>().foo();

然而，這完全是胡說八道，因為編寫A作為模板參數更容易，而不是寫'A' 。 我相對肯定你想要的不是一個好主意，或者你至少在追尋你真正希望達到的那個（尚未命名的）目標。

Answer 4

也許是一個返回boost變體實例的函數，如：

using V = boost::variant< A, B, C >;
V MyFactory(const char * m) 
{
    if (std::string(m) == "A") return V(A());
    ...
}

您還可以實例化std :: map <std :: string，V>。

Answer 5

Boost Fusion和Boost MPL可以幫助：

#include<boost/fusion/container/generation/make_map.hpp>
#include<boost/mpl/char.hpp>
#include<cassert>

#include<boost/fusion/container/generation/make_map.hpp>
#include <boost/fusion/sequence/intrinsic/at_key.hpp>
#include<boost/mpl/char.hpp>
#include<cassert>

struct A{std::string call(){return "a";}};
struct B{std::string call(){return "b";}};
struct C{std::string call(){return "c";}};

int main(){
namespace fus = boost::fusion;
namespace mpl = boost::mpl;
A a{};
B b{};
C c{};

auto mymap = fus::make_map<
   mpl::char_<'a'>, 
   mpl::char_<'b'>,
   mpl::char_<'c'>
>(
    a, // or use 
    b,
    c
);
// which is of type
// fus::map<
//   fus::pair<mpl::char_<'a'>, A>, 
//   fus::pair<mpl::char_<'b'>, B>, 
//   fus::pair<mpl::char_<'c'>, char>
// >
// and it is used as:

assert( fus::at_key<mpl::char_<'b'>>(mymap).call() == "b" );
}

（運行代碼： http ： //coliru.stacked-crooked.com/a/aee0daa07510427e ）

這是否有幫助取決於您是否需要運行時多態或編譯時多態（此解決方案）。 可以使boost::fusion::map包裝器直接接受文字字符。 還有可能使用編譯時字符串。

在您的問題中，您說“編譯時或運行時”。 但是，如果你需要它們基本上都是“運行時”，這意味着某種形式的入侵和指針（在某種程度上）。例如， std::map<char, BaseofABC*> 。