是否可以在 C++ 中创建构造函数数组？答案

【问题标题】：Is it possible to create an array of constructors in C++?是否可以在 C++ 中创建构造函数数组？
【发布时间】：2021-04-25 14:14:15
【问题描述】：

我正在努力提高编写 C++ 代码的能力，并想知道这样的事情是否可行：

我在一个指令集中有 256 条指令。它们都具有完全不同的行为但具有共同的属性，因此我考虑创建 256 个特定类，这些类将继承一个称为指令的通用类。然后我想将每个类的构造函数（或者，甚至一对构造函数）存储到一个大小为 256 的数组中，并通过执行以下操作简单地创建指令：指令 instr = constructorsOPCode;

这可能吗？这是解决这个问题的好方法吗？

【问题讨论】：

根据n3337，构造函数是一个函数。您还可以生成您的一些 C++ 代码（使用 GNU m4、GPP、SWIG、ANTLR、GNU bison 等工具等）。没有一些minimal reproducible example，你的问题就不清楚了。
没有和没有（尽管使用 256 数组是完全合理的）。第一个否是因为您不能在任何地方存储构造函数，它们不是常规函数。当然，您可以使用常规函数作为“构造函数”。第二个不，因为您的方法会受到对象切片的影响。创建派生类型对象后，您将分配给基类型，因此您将丢失所有派生类型信息。也许这是您设计的一部分，在这种情况下，我想知道是否有派生类型。只需要基本类型和构造基本类型版本的函数。
您可能想研究一个工厂模式。
您可以阅读a good C++ programming book 和这个C++ reference 并使用C++ lambda expressions。 从现有开源 C++ 项目中汲取灵感（例如FLTK、RefPerSys、fish、Qt....）
使用巨大的 switch 语句有什么问题？我认为，除非您提供一个具体示例来说明您要实现的目标，否则任何事情都会摆在桌面上，这听起来像是 XY 问题。

标签： c++ arrays class constructor

【解决方案1】：

不，你不能有一个构造函数数组，这无论如何都不是你想要的，构造函数只是初始化对象，它不会创建它。您可以创建一个工厂函数数组来创建对象：

std::vector<std::function<std::unique_ptr<Instruction>()>> constructors = 
{
  []{ return std::make_unique<Instruction1>(); },
  []{ return std::make_unique<Instruction2>(); },
  []{ return std::make_unique<Instruction3>(); },
};

std::unique_ptr<Instruction> instruction = constructors[constructorsOPCode]();

根据您的具体用例，shared_ptr 可能比 unique_ptr 更合适。

【讨论】：

【解决方案2】：

是否可以在 C++ 中创建构造函数数组？

没有。构造函数不是对象，所以它不能是数组的元素。

也不可能用函数指针指向构造函数，因此函数指针数组没有用处。此外，每个构造函数都会有不同的签名，并且数组是同构的，所以无论如何你不能将具有正确类型的指针存储在一个数组中。

继承一个名为 Instruction 的通用类

并通过执行以下操作来简单地创建指令：Instruction instr = constructorsOPCode;

如果你创建一个基类的对象，那么它就不是派生类型，所以这是行不通的。

您似乎正在尝试发明一个多态工厂。像这样的东西可以工作：

std::unique_ptr<Instruction>
makeInstruction(int op)
{
    switch(op) {
        case 0: return std::make_unique<SomeInstruction>();
        case 1: return std::make_unique<AnotherInstruction>();
        ...
    }
}

【讨论】：