C++ 中的类型安全类型定义

Question

我想在我的 C++ 程序中使用 typedef 之类的东西来增强类型安全性。

举个例子，假设我有两个函数

void function1(unsigned idOfType1);
void function2(unsigned idOfType2);

然后我会错误地将 idOfType2 传递给 function1，反之亦然。在这种情况下，我希望编译器给我一个错误。我知道我可以将这些 un​​signed 包装在一个结构中，但是我必须提供一个字段名称并使用 . 来访问它们，这有点不方便。有什么好办法吗？

编辑：据我所知，typedef 不能用于此目的，因为它只是类型的简写，不会用于类型检查。

Answer 1

使用Boost strong typedef:

typedef 为现有类型创建别名。它不会创建可用于匹配函数或模板参数的新类型...

使用 BOOST_STRONG_TYPEDEF 解决了这个问题...

BOOST_STRONG_TYPEDEF 是一个宏，它生成一个名为“name”的类包装和其原始类型的实例，并提供适当的转换运算符，以使新类型可替代它包装的类型。

Answer 2

正如你所说，typedef 在这里帮不了你。我想不出更好的方法，但是如果您使用 struct/class 选项进行包装，您可以使用转换运算符来消除成员方法或函数调用。

例如：

struct WrappedType
{
    operator type()
    {
         return _value;
    }

    type _value;  
}

我并不是说这是 的方法，请注意 ;-)

Answer 3

这是对一个老问题的迟到答复。但是在 C++ 方面有新的发展，为了完整起见，我添加了这个答案：

opaque_typedef 库是作者尝试通过一个库来提供 opaque typedef 的大部分价值，而无需等待 opaque typedef 成为语言特性。

这个库的作者 Kyle Markley 有一个 short brilliant speech at the cppcon 2015 介绍这个库。他的演讲幻灯片在github 上，库的源代码在sourceforge 上提供。该库是仅头文件，用 C++11 编写。 gcc和clang都可以，但是VS2015好像有问题。

库的使用很简单。以下代码取自文档。它创建了一个不透明的 int 类型定义。它与 int 具有相同的接口（可以添加、移位、递增、比较等），但参数和返回值是新创建的类型，而不是 int：

#include "opaque/numeric_typedef.hpp"

struct myint : opaque::numeric_typedef<int, myint> {
  using base = opaque::numeric_typedef<int, myint>;
  using base::base;
};

Answer 4

有一个名为enum class 的c++11 特性，它基本上是一个类型安全的枚举。也许他们可以在这里提供帮助。

Answer 5

foonathan's blog post from 2016 涵盖了各种方法，从简单案例的示例类开始：

class meter
{
public:
    explicit meter(int val)
    : value_(val) {}

    explicit operator int() const noexcept
    {
        return value_;
    }

private:
    int value_;
};

并以一个简短的模板库结尾，该库支持自定义类型安全类型的算术运算，允许您编写以下代码：

struct meter
: strong_typedef<meter, int>, addition<meter>
{
    using strong_typedef::strong_typedef;
};

Answer 6

你可以在你的函数中检查类型，如果不匹配，你可以打印一个错误什么的。

可以使用typeid来检测变量类型，如下：

typeid(*variablename*).name()

正如答案之一here 中所建议的，这取决于编译器，您必须使用试错法来找出适合您的值。