使用模板邏輯在運行時從基類轉換為派生類

Question

我正在編寫一個小型數據庫，似乎遇到了問題。 我有 3 種Statement類型（每個類型對應於CREATE 、 INSERT和SELECT 。這些類型的定義是：

class Statement { }; // Base class, contains common stuff like the table name

class CreateStatement : public Statement {
  /* Contains information regarding the CREATE statement after parsing (name and datatype of
  each column) */
}

class InsertStatement : public Statement {
  /* Contains information regarding the INSERT statement (list of values to enter inside the DB) */
}

class SelectStatement : public Statement {
  /* Contains information regarding the SELECT statement ( list of attributes to select from the DB) */
}

我的解析器具有適當解析這 3 種類型的輸入語句的函數，但我從這些函數中的每一個返回基類。 一個例子是：

Statement parse_create(const std::string& stmt) {
  CreateStatement response;
  // Parse stmt
  return response;
}

我這樣做的基本原理是避免在我的主 REPL 循環中出現 if/else 情況（而不是檢查輸入是否為 create 類型，然后有條件地返回CreateStatement或其他一些派生類，只需調用一次parse並返回一個Statement對象） . 我遇到的問題是在返回的Statement上執行的問題。 我有 3 個不同的函數來執行這些命令（ execute_create 、 execute_insert和execute_select ），它們分別將派生類作為參數（ CreateStatement 、 InsertStatement和SelectStatement ）。 這樣執行函數就可以在解析時使用存儲在派生類對象中的信息。

我可以使用某種模板邏輯來調用適當的執行函數，還是在解析后返回基類后丟失了派生類的信息？ 我嘗試做一些事情，如：

Statement parsed_stmt = parse(input); // input is the string the user entered
if (std::is_same_v<decltype(input), CreateStatement>) {
  execute_create(parsed_stmt);
}

但這顯然行不通，因為類型是明確的Statement 。

我也很感激任何關於設計的反饋。 謝謝！

Answer 1

我這樣做的方式是這樣的：

class Statement {
    ...
    virtual void parse(const std::string &stmt) = 0; // A string view will work here too.
    virtual bool execute() = 0;
    ...
};

class Create : public Statement {
    ...
    virtual void parse(const std::string &stmt); // Implement
    virtual bool execute(); // Implement
    ...
};

... // more statements

然后在派生類中適當地實現這些。 您可以解析非虛擬並調用虛擬create方法，但這對我來說似乎是多余的。 注意創建不返回任何內容 - 它只是更改對象的狀態（存儲語句或其他內容）。

類似地， execute存儲在派生類中，因此它知道如何執行自己——即使您有對Statement對象的引用，也將毫不費力地調用正確的派生方法。 我假設返回一個布爾值來表示成功。

這意味着您需要使用對語句的引用（或指針）。 這是多態繼承的主要優勢——能夠以相同的方式對不同派生的對象進行操作，而不必擔心它們究竟是什么。

Answer 2

動態調度：

struct Base {
  abstract virtual void method() = 0;
  virtual ~Base() = default;
};

struct Derived: Base {
  void method() override {}
};

靜態調度 (CRTP)，通常是一種矯枉過正：

template <class D> struct Base {
  void method() {
    static_cast<D*>(this)->method();
  }
};

struct Derived: Base<Derived> {
  void method() { ... }
};