C++ 高阶模板

Question

我正在尝试在 C++ 中创建一个系统，我可以在其中实现许多不同的实体 E，每个实体都具有与之关联的不同类型 T。我想为这些创建一个通用所有者，以便对于与 T1 相关联的 E1、与 T2 相关联的 E2 等实现，我可以将它们包装在一个可以对其进行管理的容器中，例如（在伪代码中）

E<ConcreteT1> e1;
E<ConcreteT2> e2;
//...
Container c;
c.add(e1)
c.add(e2)
//...

我是 C++ 的初学者，我知道基本模板，但我认为我需要某种“高阶模板”，其中顶层 (C) 是通用的，中间层 (E) 是反过来，在随后的级别上是通用的。也许这是一个完全的反模式，我做错了。请让我知道如何解决这个问题。我很乐意使用 C++17 的特性，但如果可能的话，我宁愿避免使用最新最好的 C++20。

谢谢

编辑： 我要解决的实际问题是让接口在某些方法中采用通用 E（事件）。

template <typename E>
class Interface{
  method(E e){...}
}

我想实现许多具体（事件处理程序），每个都有自己的 E（事件种类）

class EOne{}
class ImplOne:Interface<EOne>{
  method(Eone e){...}
}

class ETwo{}
class ImplTwo:Interface<ETwo>{
  method(ETwo e){...}
}

然后在更多的容器中管理它们，比如上面的Container c。然后我将有一个可调用对象队列，其中可调用对象可以使用相应的事件类型调用 methodN。

for(auto &handler:container){
 eventQueue.pop()();
}

我知道我可能走错了路。

Answer 1

您可以使用std::variant 并使用访问。

例如。队列对象可以定义为

using InterfaceVar = std::variant<Interface<E1>, Interface<E2>>;
std::queue< InterfaceVar > eventQueue;

然后您将使用访问来区分类型（听起来您想要这样）。您可以使用std::visit 进行此访问或您自己的访问方式。

Example from cppreference:

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
#include <type_traits>
#include <variant>
#include <vector>
 
// the variant to visit
using var_t = std::variant<int, long, double, std::string>;
 
// helper constant for the visitor #3
template<class> inline constexpr bool always_false_v = false;
 
// helper type for the visitor #4
template<class... Ts> struct overloaded : Ts... { using Ts::operator()...; };
// explicit deduction guide (not needed as of C++20)
template<class... Ts> overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;
 
int main() {
    std::vector<var_t> vec = {10, 15l, 1.5, "hello"};
    for(auto& v: vec) {
 
        // 1. void visitor, only called for side-effects (here, for I/O)
        std::visit([](auto&& arg){std::cout << arg;}, v);
 
        // 2. value-returning visitor, demonstrates the idiom of returning another variant
        var_t w = std::visit([](auto&& arg) -> var_t {return arg + arg;}, v);
 
        // 3. type-matching visitor: a lambda that handles each type differently
        std::cout << ". After doubling, variant holds ";
        std::visit([](auto&& arg) {
            using T = std::decay_t<decltype(arg)>;
            if constexpr (std::is_same_v<T, int>)
                std::cout << "int with value " << arg << '\n';
            else if constexpr (std::is_same_v<T, long>)
                std::cout << "long with value " << arg << '\n';
            else if constexpr (std::is_same_v<T, double>)
                std::cout << "double with value " << arg << '\n';
            else if constexpr (std::is_same_v<T, std::string>)
                std::cout << "std::string with value " << std::quoted(arg) << '\n';
            else 
                static_assert(always_false_v<T>, "non-exhaustive visitor!");
        }, w);
    }
 
    for (auto& v: vec) {
        // 4. another type-matching visitor: a class with 3 overloaded operator()'s
        std::visit(overloaded {
            [](auto arg) { std::cout << arg << ' '; },
            [](double arg) { std::cout << std::fixed << arg << ' '; },
            [](const std::string& arg) { std::cout << std::quoted(arg) << ' '; },
        }, v);
    }
}