在 C++ 中为公共类变量声明两种或多种类型答案

【问题标题】：Declaring two or more types for a public class variable in c++在 C++ 中为公共类变量声明两种或多种类型
【发布时间】：2020-07-13 12:03:34
【问题描述】：

注意：我使用的是 C++11

假设我有一个类 foo 和公共变量 bar，它可以是浮点数或整数。 bar 的类型在分配时确定，如下所示：

foo object_name;
object_name.weight() = value

如果value 是一个整数，那么object_name.weight() 是一个整数，如果value 是一个浮点数，那么object_name.weight() 是一个浮点数。

一种可能性是有两个类foo_i 和foo_f，bar 的类型分别为 int 和 float；但这很不方便，尤其是foo_i 和foo_f 基本上是彼此的克隆，只有它们之间的类型不同。

有没有办法在单个类的范围内将bar 的类型指定为int 或float？

【问题讨论】：

如果你会使用 C++17 或更高版本，你可以使用std::variant。
@RSahu 我只有 C++14 及更早版本。到目前为止，我一直在使用 C++11。
我想到的最简单的方法是在 bar 类型上模板类 foo，即 template<typename TBar> class foo { public: TBar bar; }; 。这样，您只需编写一次类主体，然后可以使用typedef foo<int> foo_i; 和typedef foo<float> foo_f; 来获取您的两个类。
您可能想要滚动您的std::variant 版本。这是一个有意义的抽象，您可以将其用于您的用例。
（我会将我的评论扩展为答案。）

【解决方案1】：

为了只编写一次类体，可以在bar的类型上模板类foo，然后使用两个typedef来简化后续使用。示例：

template<typename TBar> class foo { 
    public: TBar bar; 
}; 

typedef foo<int> foo_i; 
typedef foo<float> foo_f;

对于那些刚接触 C++ 的人来说值得注意的是，这种元编程技术实际上会让编译器生成同一个类的两个不同版本，即从生成的二进制文件的角度来看，它相当于用两个编写类体两次bar 的不同类型。

【讨论】：

由于 foo_i 和 foo_f 没有声明，我可以只使用模板和类声明吗？
@R.Burton，简短回答：通常是的。如果上面的代码在一个标头中，并且使用 foo_i 和 foo_f 的客户端代码包含此标头，那么您可以将 foo_i 和 foo_f 别名视为自动替换为 foo<int> 和 foo<float>。在这种情况下，编译器会为这两种类型推出模板化的类主体，也就是说，您可以认为它们都在同一个标头中声明。
您唯一需要担心的是，如果您没有可用于客户端代码的模板化类foo 的完整代码。在这种情况下，您仍然需要前向声明模板类，并使该声明可用。但是，您可以将实现/定义（{} 中的所有内容）隐藏在一些不可访问的标头中（或保护它不被 extern template 声明实例化），然后在另一个源文件中显式实例化模板。跨度>
当您编写 C++ 库并试图减少客户端代码编译时间时，后一种方法很有意义。有关更多信息，请参阅template class ... 和 extern template class 上的文档：en.cppreference.com/w/cpp/language/class_template。