有条件地返回不同类型的 C++ 函数答案

【问题标题】：C++ function that conditionally returns different types有条件地返回不同类型的 C++ 函数
【发布时间】：2015-10-22 13:22:08
【问题描述】：

我正在尝试编写一个模板函数，该函数将根据传入的字符串返回不同的类型。

template<typename T>
T test(string type)
{
    int   integer   = 42;
    float floateger = 42.42;

    if (type == "int")
        return integer;
    if (type == "float")
        return floateger;
}

int main()
{

    int integer = test("int");

    cout << "INTEGER: " << integer << endl;
}

当我运行它时，我收到以下错误：

错误：没有匹配的函数调用 'test(const char [4])

我怎样才能实现这样的事情？

我的最终目标是编写一个函数，该函数将根据传入的字符串返回不同类的对象。我知道这可能根本不是正确的方法。这样做的正确方法是什么？

【问题讨论】：

考虑boost::any
看起来你需要多态性
当您意识到这可能不是正确的方法时，您可能应该详细说明您实际尝试做的事情 - 而不是专注于解决问题的方法（以及如何做到这一点）？
不要那样做。你不能。
@NeilKirk 先爬再跑。

标签： c++ function templates

【解决方案1】：

你不能那样做，至少不能那样做。

为了能够返回不同的类型，您必须首先通过引用返回，其次可能返回的类型必须从声明的返回类型继承。

例如：

class Base {
};

class Derived1 : public Base {
};

class Derived2 : public Base {
};

Base& func(string type) {
     static Derived1 d1;
     static Derived2 d2;

     if( type == "Derived1" )
         return d1;
     if( type == "Derived2" )
         return d2;

     //etc
}

【讨论】：

好的，现在我返回了一个派生类并将其存储在对基类的引用中......现在如何通过这个引用访问派生类的成员？
叹息。你没有。这就是多态性的要点。您只能访问基类的成员。当成员是虚函数时，成员自己知道该做什么。
可以直接使用Base类的接口。通常，您将拥有在派生类中被覆盖以提供功能的虚拟方法。否则，如果您需要派生类型，您可以使用 dynamic_cast 来转换指针/引用（如果它确实指的是预期类型）。
dynamic_cast 听起来可能是我需要的。我会调查的。

【解决方案2】：

函数总是返回相同类型的值。

你可以做的是返回一个指向公共基类的指针：

struct A {};

struct B : A {};

struct C : A {};

A* make(const std::string& s)
{
    if (s == "B")
        return new B;
    else if (s == "C")
        return new C;
    else
        return nullptr;
}

【讨论】：

它可以让我这样做，但是一旦我使用该函数并返回基类，我就无法使用它来访问所选非基类的成员。尝试编译时出现“类没有名为的成员”错误。
@tjwrona1992 你不能同时拥有“一个或另一个”的东西并且知道它是哪一个。这就是遗传的不确定性原理。如果您关心返回值是哪种类型，那么您正在寻找错误的解决方案。

【解决方案3】：

一般不可能重载返回值，因为编译器不可能解决它。想象一个像下面这样的语句：

your_overloaded_function();

你没有将返回值存储在任何变量中，因为你对它不感兴趣，那么编译器怎么知道你要调用哪个函数呢？它不能，简单地说。

您可以返回层次结构的基类，这确实不是重载的返回值，但它允许您返回不同类的不同实例，从而获得接近您想要实现的目标。

无论如何，有一些技巧可以明确地得到它。它遵循一个可能的使用偏特化的方法：

#include <iostream>
#include <type_traits>

using namespace std;

template<typename T, typename Enable = void>
struct S { };

template<typename T>
struct S<T, typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type>
{
    T operator()() { return 42; }
};

template<typename T>
struct S<T, typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value>::type>
{
    T operator()() { return 42.42; }
};

int main()
{
    S<int> si;
    S<float> sf;
    int integer = si();
    float float_ = sf();
    cout << "INTEGER: " << integer << endl;
    cout << "FLOAT: " << float_ << endl;
}

也就是说，这是一个涉及 integer 和 float 的 sn-p，如您的示例所示。

无论如何，要做到我认为你想做的事，你可以依赖像 abstract factory 或 creational patterns 这样的众所周知的模式作为示例，而不是依赖模板.

【讨论】：

你可能已经猜到我不是最有经验的 C++，我会更深入地研究这些模式，但它们往往超出我的想象...... :(
没问题。请注意，上面的代码和其他模式是不同的东西，这段代码不是关于抽象工厂的。
是的，我知道，不过这很有趣，我从未见过有人超载operator()。我需要学习的东西太多了。
嗯，希望此回复对您开始了解更多信息有所帮助。 :-)

【解决方案4】：

int integer = test<int>("int");
作品。

如果<> 类型，您不需要将“int”作为字符串传递
是 int 还是 float 可以通过函数中的代码检测到。

PS：“浮游者”？

【讨论】：

哈哈，我需要一个更长的浮点名称，但什么都想不出来......添加会给我一个警告：警告：从 'float' 转换为 'int'

【解决方案5】：

据我所知，不可能实现这样的功能来在字符串解析时返回不同的类型。（我假设字符串是用户输入的结果）。 C++ 是强类型语言类型，因此编译器必须知道确切的返回类型。如果字符串值是硬编码的，您可以将实现更改为：

template<typename T>
T test()
{
    int   integer   = 42;
    float floateger = 42.42;

    if (std::is_same<T, int>::value)
        return integer;
    else
        return floateger;
}

int main()
{

    int integer = test<int>();

    cout << "INTEGER: " << integer << endl;
}

或者，如果您不限于 POD 类型，请查看 @molbdnilo 或 @skyking 的答案。

【讨论】：

【解决方案6】：

我会做这样的事情。与其返回值，不如将其作为第二个参数：

template<class T>
void test(const char *var_type, T& ret) {
    int integer = 42;
    float f = 42.42;

    if (0 == strcmp(var_type, "int")) {
        ret = integer;
    } else if (0 == strcmp(var_type, "float")) {
        ret = f;
    }
}

那么你可以这样称呼它：

int integer = 0;
float f = 0.0;
test((const char *) "int", integer);
printf("%d\n", integer);
test((const char *) "float", f);
printf("%f\n", f);

【讨论】：

【解决方案7】：

借助 Boost，您可以使用 boost::variant: 来解决这个问题：

typedef boost::variant< int, float, YourSpecialDataType > MixedData;

然后让方法返回这个类型：

MixedData test(std::string type) {
   int   integer   = 42;
   float floateger = 42.42;

   if (type == "int")
      return integer;
   if (type == "float")
      return floateger;
}

【讨论】：