用于存储类层次结构中的任何类的 c++ 类

Question

假设我有类层次结构。 一种; B1、B2、B3-Bn 都派生自 A，还有一些 C 类派生自不同的 B。 我想要一个类“UnifiedStorage”来存储A派生类，它不应该被模板化，但它本身应该有std::shared_ptr并且有两个功能：

template <typename T>
setData(std::shared_ptr<T> data/* A's derived class */)

template <typename T>
std::weak_ptr<T> getData()

我发现唯一可能的实现是像 Keeper 一样创建 smth：

class UnifiedStorage{
    class Keeper {
    public:
        virtual ~Keeper (){
        }
    };

    template <typename DataType>
    class SpecificKeeper : public Keeper {
    public:
        SpecificKeeper (std::shared_ptr<DataType> data): data(data) {}
        ~SpecificKeeper() = default;
        std::shared_ptr<DataType> data;
    };

    template <typename SpecificDataType>
    void setData (std::shared_ptr <SpecificDataType> d) {
        keeper.reset( new SpecificKeeper <SpecificDataType> (d) );
    }
    template <typename RequestedDataType>
    std::shared_ptr <RequestedDataType> getData () {
        SpecificKeeper <RequestedDataType>* specificKeeper =  dynamic_cast <SpecificKeeper <RequestedDataType> * > (keeper.data());
        if (specificKeeper == nullptr){
            return std::shared_ptr <RequestedDataType> ();
        }else{
            return specificKeeper->data;
        }
    }

    private:
        std::unique_ptr<Keeper> keeper;
}

但这种认识有很强的负面影响。我只能让 shared_ptr 输入我在 setData 中设置的类型。

例如，如果我调用了 setData<B>(std::shared_ptr<B>) 我不能 getData<A> 它返回 null，但如果我调用 setData<A>(std::shared_ptr<B>) getData<A> 将返回正确的指针。

Answer 1

您的问题归结为一个非常简单的事实。

在您的示例中，B1 派生自 A。 B1 是 A 的子类。

但是，std::shared_ptr<B1> 不是std::shared_ptr<A> 的子类。 SpecificKeeper<B1> 也不是 SpecificKeeper<A> 的子类。这不是 C++ 的工作方式。因此你不能dynamic_cast从一个到另一个。

解决方案是完全摆脱模板，只需将std::shared_ptr<A> 存储在keeper 类中，然后在检索时执行std::dynamic_pointer_cast。

一个简短的例子应该清楚：

#include <memory>
#include <iostream>

class A { public: virtual ~A() {} };

class B : public A {};

class C : public A {};

int main()
{
    std::shared_ptr<B> b{new B};

    std::shared_ptr<A> a=b;

    std::shared_ptr<C> c=std::dynamic_pointer_cast<C>(a);

    std::cout << a.get() << std::endl; // Stored base pointer
    std::cout << c.get() << std::endl; // This will be nullptr, conversion failed
}

所以，您的UnifiedStorage 只需要存储std::shared_ptr<A>。它不需要模板类。

GetData() 将尝试将std::dynamic_pointer_cast 存储的指针指向请求的类型。如果std::dynamic_pointer_cast 成功，您就有了共享指针。如果没有，你会得到一个空的std::shared_ptr。