如何在 STL 容器中存储模板化的异构对象

Question

问题是关于在 MS Visual C++ 11 中开发的代码，只能访问 STL，没有 Boost。

有一个包装模板类，大致有这个头：

template <typename Payload>
class Wrapper {
  Payload p;
  std::string src;
  Wrapper( std::string, Payload );

  Payload get();      // returns payload
  void set(Payload);  // replaces payload
  void operator ()(); // uses payload
}

Payload 可以是任何东西 - 指针、整数，甚至是重对象。

稍后，Wrappers 需要放入容器中，例如 std::vector - 但不管它们的具体参数类型如何。这给我带来了麻烦，因为容器需要同质元素。

我已经尝试了基类建议like this from KennyTM，但是它给我的方法get() 和set() 带来了一些问题——从向量中使用时需要强制转换（？），因为如果使用元素看起来像基类在该答案建议的模式中。

Answer 1

为此，您需要使用某种类型的擦除。从最基本的（提供基类型，通过指向基的指针存储元素）到更高级的解决方案，如 boost::any 你可以选择（我知道你没有提到任何提升，但你总是可以看看实现） .或者，如果有效载荷集已知且相对较小，您可以使用 variant 方法（类似于 boost::variant），但单次使用可能更难实现。

Answer 2

template<typename Payload>
struct Wrapper;

struct WrapperBase {
  std::string src;
  WrapperBase( std::string s ):src(s) {}
  template<typename Payload>
  Payload get() const;
  template<typename Payload>
  void set(Payload);
  virtual void operator ()() = 0; // uses payload
};

template <typename Payload>
struct Wrapper {
  Payload payload;
  Wrapper( std::string s, Payload p ):WrapperBase(s),payload(p) {}

  Payload get() const { return payload; };      // returns payload
  void set(Payload p) { payload = p; };  // replaces payload
  virtual void operator()() override; // todo
}

template<typename Payload>
Payload WrapperBase::get() const {
  Assert(dynamic_cast<Wrapper<Payload> const*>(this));
  return static_cast<Wrapper<Payload> const*>(this)->get();
}
template<typename Payload>
void WrapperBase::set(Payload p) {
  Assert(dynamic_cast<Wrapper<Payload>*>(this));
  static_cast<Wrapper<Payload>*>(this)->set(p);
}

WrapperBase的用户，如果他们想设置/获取payload，需要知道payload的类型。如果您不知道，可以使用dynamic_cast<Wrapper<Payload>*> 来确定给定的WrapperBase 是否是特定类型。

这没有值语义，因此您需要存储指向WrapperBase 的智能指针vector 而不是实际实例。 std::shared_ptr 或 std::unique_ptr 是具有不同行为的优秀候选人。

如果存在有限有界的Payloads 集，则访问者模式可以工作。

如果您需要值语义，存储实际有效负载的pImpl 模式可以通过手动复制pImpl 的operator= 来实现。

可以询问“您是否持有类型T”，但通常类似于dynamic_cast。