按類型或枚舉調度執行策略？

Question

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在 C++ 中，我在基於策略的設計模式中基本上有兩種選擇：我可以使用單獨的類型（基於選擇重載）或指定一個包含所有策略的枚舉，我將在運行時分派它們。 現在編寫基於策略的設計的首選方式是什么？

演示

#include <cstdio>

/* Policy using types */

namespace type_policy
{
    struct detached_t{};
    struct deferred_t{};

    inline constexpr detached_t detached = detached_t{};
    inline constexpr deferred_t deferred = deferred_t{};
}

auto do_something(type_policy::detached_t pol)
{
    printf("detached type policy selected\n");
}

auto do_something(type_policy::deferred_t pol)
{
    printf("deferred type policy selected\n");
}

/* Policy using enums */

enum class enum_policy
{
    detached,
    deferred,
};

static auto do_something_else(const enum_policy pol)
{
    if (pol == enum_policy::deferred) {
        printf("deferred enum policy selected\n");
    } else {
        printf("detached enum policy selected\n");
    }
}

int main()
{
    do_something(type_policy::deferred);
    do_something_else(enum_policy::detached);
}

注意：當枚舉分派內置到 static function 中時，編譯器也能夠在編譯時消除條件。 它從一開始也不那么冗長......它應該是首選方式嗎？

Answer 1

我會說這取決於。 您想讓客戶（包括您自己）輕松添加自己的新政策嗎？ 如果是這樣，基於類型的設計將允許他們添加新策略而無需重新編譯現有代碼； 他們只需要：

namespace type_policy
{
    struct another_t {};
    inline constexpr another_t another = another_t{};
}

auto do_something(type_policy::another_t pol)
{
    printf("another type policy selected\n");
}

另一方面，基於枚舉的設計只能由枚舉所有者擴展。 此外，如果您更改枚舉以添加新策略，您將迫使客戶重新編譯他們的代碼，即使他們可能對您剛剛添加的新策略不感興趣。

話雖如此，基於類型的設計的一個缺點是策略可能最終分散在許多文件中，而不是基於枚舉的設計，其中所有策略都很好地組合在枚舉 class 中。

基於類型的設計的另一個缺點是它稍微難於使用運行時值（因為你需要知道傳遞給do_something的確切類型），而不是基於枚舉的，從 int 到enum_policy的簡單轉換就可以工作正好。

Answer 2

一般來說，枚舉是表達眾多選項之一的自然方式，而不是使用更難理解的類似特征的機制，並迫使您為任何新選項生成新的重載。

關於最后一點，枚舉的使用將通過更小、更清晰的界面簡化對可用策略的更改。 任何基於策略的 function ( do_something_else ) 都會保持一個單一的過載，而不是破壞 API 的兼容性。

最后，自 C++11 以來，與可以從任何 integer 隱式轉換的類 C 枚舉相比，枚舉類的使用提高了它的安全性。