根据 if 语句中的类型实例化不带参数 / 的 C++ 模板类

Question

我用 C++ 编写了不同的函数对象 A、B 和 C，我想根据用户输入用其中一个函数对象实例化一个模板类。但似乎没有办法只实例化 if 语句中的一种类型，是吗？

如果我尝试在 if 语句中使用模板实例化一个类，g++ 编译器会给我一个“使用未声明的标识符 'bkt'”的错误。如果我事先实例化它，该类会在离开 if 语句时自行销毁。

这是我的代码：

class A {
public: void operator()(int a) {}
}; 

class B {
public: void operator()(int a) {}
}; 

class C {
public: void operator()(int a) {}
}; 

template <typename T>
class MyClass {
public:
  MyClass<T>(const std::string &file);
  ~MyClass<T>;

private:
  T m_func;

int doStuff(int a) {
  return m_func(a);
 }
};

int main() {

std::string filename = std::string(argv[1]);
std::getline(std::cin, metric);

if (metric == "A") {
  MyClass<A> foo(filename);
}
else if (metric == "B") {
  MyClass<B> foo(filename);
}
else {
  MyClass<C> foo(filename);
}

int a = 1;
foo.doStuff(int a); // undeclared identifier "foo"

getchar();
return 0;
}

我知道，我必须以某种方式声明 foo 变量，但我希望编译器可以接受它，因为 if 语句的一种情况无论如何都会发生。显然不是，那么我该怎么做才能不实例化每种类型？

Answer 1

简单来说：模板可以帮助您实现编译时多态性，但您想要的是运行时多态性。但是，将它们混合起来很简单。

首先你创建一个基类：

struct MyBase {
    ~MyBase(){}
    virtual int doStuff(int a) = 0;
};

然后你让模板类继承它：

template <typename T>
class MyClass : MyBase {
public:
   MyClass<T>(const std::string &file);
   ~MyClass<T>;    
private:
   T m_func;
int doStuff(int a) override {
  return m_func(a);
 }
};

现在您可以有一个指向MyBase 的指针，并在 if-cases 中分配具体类型。我希望你能得到这个想法，并且只会给出一个粗略的草图：

std::shared_ptr<MyBase> foo;              // or perhaps a unique_ptr
if (metric == "A") {
    foo = ... create MyClass<A>
} else if (metric == "B") {
    ...
}
foo->doStuff(3);

为了完整起见...您的代码不起作用，因为在

if (metric == "A") {
  MyClass<A> foo(filename);
}

foo 的生命周期仅限于以} 结尾的if 案例的范围，您无法在外部访问它。

PS：由于所有指标都具有相同的签名，我会使用不需要MyClass 作为模板的不同方法。无论如何，MyClass 作为模板似乎是一个要求。

PPS：也许只是措辞的问题，但是……

那么我该怎么做才能不实例化每种类型？

对此你无能为力。模板在编译时被实例化。如果您想在运行时选择一个实例化，您需要将它们实例化。在上面的代码中（一旦你填补了漏洞），每个可能的指标都会有一个实例化，但它只会创建一个实例。