C++ 动态调度函数答案

【问题标题】：C++ Dynamic Dispatch FunctionC++ 动态调度函数
【发布时间】：2020-06-27 05:38:58
【问题描述】：

我正在尝试创建一个重载函数，该函数将使用对象的动态类型调用。我尝试这样做不干扰下面的实际类结构，因为我没有直接访问权限（即我无法添加虚拟方法等）

作为一个具体的例子，让我们考虑一个看起来有点像这样的 AST 类结构：

类 ASTNode {}; // 这个是完全抽象的；即有一个 virtual void method() = 0;

类分配：ASTNode {};
类表达式：ASTNode {};

类 StringExpr : 表达式 {};
类 MathExpr : 表达式 {};

我想编写一个函数act，它将ASTNode 的实例作为参数，并根据其实际动态类型做一些不同的事情。调用将是这样的

std::shared_ptr<ASTNode> parsedAST = get_a_parsed_ASTNode(); // ... received from some parser or library
act(parsedAST);

然后，我要行动，取决于ASTNode的动态类型。

void act(std::shared_ptr expr)
{
  // 用数学表达式做一些事情，例如评估他们的价值
};

无效行为（std::shared_ptr expr）
{
  // 用字符串表达式做一些事情，例如将它们的值写入日志
};

无效行为（std::shared_ptr expr）
{
  // 对其他类型的表达式做一些事情（例如布尔表达式）
};

目前，我无法调用，因为它们的动态类型可能不是“最具体的类型”。相反，我必须手动创建一个调度程序，如下所示，但我认为该方法有点傻，因为它实际上除了调度之外什么都不做。

void act(std::shared_ptr node_ptr)
{
  if(std::shared_ptr derived_ptr = std::dynamic_pointer_cast(node_ptr))
  {
    行为（派生的_ptr）；
  }
  否则 if(std::shared_ptr derived_ptr = std::dynamic_pointer_cast(node_ptr))
  {
    行为（派生的_ptr）；
  }
  否则 if(std::shared_ptr derived_ptr = std::dynamic_pointer_cast(node_ptr))
  {
     // 用泛型表达式做一些事情。确保这是在更具体的 if casts 之后
  }
  else if( ... ) // 更多
  {
     
  }
  // 更多 else if
  别的
  {
     // 默认操作或引发无效参数异常等等...
  }
};

这特别烦人且容易出错，因为我的类层次结构中有许多 (> 20) 可以实例化的不同具体类。此外，我有各种act 函数，当我重构事物时（例如，为其他类型添加act），我必须确保注意调度程序中if(dynamic_pointer_cast) 的正确顺序。而且它也不是那么稳定，因为底层类层次结构的更改将需要我直接更改每个调度程序，而不仅仅是特定的 act 函数。

是否有更好/更智能的解决方案？显然我很欣赏“原生”解决方案，但我也愿意考虑图书馆。

【问题讨论】：

是只有基类不受你控制，还是部分派生类？如果您可以控制所有派生类，则可以使用 CRTP 方法。否则，您需要在代码中的某处拥有类型和类型的顺序。制作一个从列表生成调度函数的模板可能是一个更易于维护的选项。
不幸的是，我无法控制整个类层次结构。 CRTP 看起来很有趣，但我认为它不太适合，除非我以某种方式通过创建双重继承结构来“隐藏”整个类层次结构，其中每个“影子”类都继承自 1. 原始类，2. 它是影子超级。然后我可以将我的逻辑添加到影子类中。但是，这仍然给我留下了需要维护的整个影子类层次结构。

标签： c++ c++11 polymorphism dispatch

【解决方案1】：

我自己从来没有遇到过这样的问题，但是可以想到以下解决方案。

创建模仿原始层次结构的层次结构，具有虚拟act，基具有基指针，并且每个都将其转换为相应的派生指针。

现在，要创建所需的包装器，您不需要正确排序的 dynamic_cast，发送 typeid 字符串。因此，您的调度是从字符串到包装器工厂的映射。

当然，typeid 字符串需要 RTTI，但dynamic_cast 也需要 RTTI。

【讨论】：