Question

我正在从文件中读取对象的类型：

enum class type_index { ... };
type_index typeidx = read(file_handle, type_index{});

根据类型索引，我想创建一个类型（在可能的类型列表中），并使用它做一些通用的（每种类型的通用代码相同）：

std::tuple<type1, type2, ..., typeN> possible_types;

boost::fusion::for_each(possible_types, [&](auto i) {
  if (i::typeidx != typeidx) { return; }
  // do generic stuff with i
});

那是：

我有不同类型的通用代码，
我希望编译器为每种类型生成特定的代码，
我只知道运行时需要哪种类型，
我只想执行该单一类型的代码。

这感觉就像一个switch语句，具有运行时条件，但是＆＃34; case＆＃34;在编译时生成。特别是，这根本不像for_each语句（我没有为向量，元组，列表中的所有元素做任何事情，而只对单个元素做任何事情）。

有更好的方式来表达/写这个成语吗？（例如，对于可能的类型使用mpl::vector而不是std::tuple，使用与for_each算法不同的内容，...）

Answer 1

我喜欢我通常继承的lambdas技巧：

我之前已经写过

Lambda functions as base classes
what is the correct way to handle multiple input command differently in c++?（访问boost::variant）

我相信我见过Sumant Tambe在他最近的cpptruths.com帖子中使用它。

示范

这是现在的演示。稍后会加上一些解释。

应用的最重要的技巧是我使用boost::variant为我们隐藏类型代码denum。但即使您保留自己的类型识别逻辑（仅需要更多编码），该原则也适用

<强> Live On Coliru

#include <boost/serialization/variant.hpp>
#include <boost/serialization/vector.hpp>
#include <boost/archive/text_iarchive.hpp>
#include <boost/archive/text_oarchive.hpp>

#include <fstream>
#include <iostream>

using namespace boost; // brevity

//////////////////
// This is the utility part that I had created in earlier answers:
namespace util {
    template<typename T, class...Fs> struct visitor_t;

    template<typename T, class F1, class...Fs>
    struct visitor_t<T, F1, Fs...> : F1, visitor_t<T, Fs...>::type {
        typedef visitor_t type;
        visitor_t(F1 head, Fs...tail) : F1(head), visitor_t<T, Fs...>::type(tail...) {}

        using F1::operator();
        using visitor_t<T, Fs...>::type::operator();
    };

    template<typename T, class F> struct visitor_t<T, F> : F, boost::static_visitor<T> {
        typedef visitor_t type;
        visitor_t(F f) : F(f) {}
        using F::operator();
    };

    template<typename T=void, class...Fs>
    typename visitor_t<T, Fs...>::type make_visitor(Fs...x) { return {x...}; }
}

using util::make_visitor;

namespace my_types {
    //////////////////
    // fake types for demo only
    struct A1 {
        std::string data;
    };

    struct A2 {
        double data;
    };

    struct A3 {
        std::vector<int> data;
    };

    // some operations defined on A1,A2...
    template <typename A> static inline void serialize(A& ar, A1& a, unsigned) { ar & a.data; } // using boost serialization for brevity
    template <typename A> static inline void serialize(A& ar, A2& a, unsigned) { ar & a.data; } // using boost serialization for brevity
    template <typename A> static inline void serialize(A& ar, A3& a, unsigned) { ar & a.data; } // using boost serialization for brevity

    static inline void display(std::ostream& os, A3 const& a3) { os << "display A3: " << a3.data.size() << " elements\n"; }
    template <typename T> static inline void display(std::ostream& os, T const& an) { os << "display A1 or A2: " << an.data << "\n"; }

    //////////////////
    // our variant logic
    using AnyA = variant<A1,A2,A3>;

    //////////////////
    // test data setup
    AnyA generate() { // generate a random A1,A2...
        switch (rand()%3) {
            case 0: return A1{ "data is a string here" };
            case 1: return A2{ 42 };
            case 2: return A3{ { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 } };
            default: throw std::invalid_argument("rand");
        }
    }

}

using my_types::AnyA;

void write_archive(std::string const& fname) // write a test archive of 10 random AnyA
{
    std::vector<AnyA> As;
    std::generate_n(back_inserter(As), 10, my_types::generate);

    std::ofstream ofs(fname, std::ios::binary);
    archive::text_oarchive oa(ofs);

    oa << As;
}

//////////////////
// logic under test
template <typename F>
void process_archive(std::string const& fname, F process) // reads a archive of AnyA and calls the processing function on it
{
    std::ifstream ifs(fname, std::ios::binary);
    archive::text_iarchive ia(ifs);

    std::vector<AnyA> As;
    ia >> As;

    for(auto& a : As)
        apply_visitor(process, a);
}

int main() {
    srand(time(0));

    write_archive("archive.txt");

    // the following is c++11/c++1y lambda shorthand for entirely compiletime
    // generated code for the specific type(s) received
    auto visitor = make_visitor(
        [](my_types::A2& a3) { 
                std::cout << "Skipping A2 items, just because we can\n";
                display(std::cout, a3);
            },
        [](auto& other) { 
                std::cout << "Processing (other)\n";
                display(std::cout, other);
            }
        );

    process_archive("archive.txt", visitor);
}

打印

Processing (other)
display A3: 10 elements
Skipping A2 items, just because we can
display A1 or A2: 42
Processing (other)
display A1 or A2: data is a string here
Processing (other)
display A3: 10 elements
Processing (other)
display A1 or A2: data is a string here
Processing (other)
display A1 or A2: data is a string here
Processing (other)
display A3: 10 elements
Processing (other)
display A1 or A2: data is a string here
Processing (other)
display A3: 10 elements
Processing (other)
display A3: 10 elements

Answer 2

我认为您现有的解决方案并不糟糕。在// do generic stuff点，而不是调用类型

上重载的其他函数

boost::fusion::for_each(possible_types, [&](auto i) {
  if (i::typeidx != typeidx) { return; }
  doSpecificStuff(i);
});

void doSpecificStuff(const TypeA& a) { ... }
void doSpecificStuff(const TypeB& b) { ... }
...

AFAIK你不能得到一个switch，这比if...else结构快一点，但不是很大，并且对于你运行的过程不太可能引人注意阅读文件。

其他选项都与此类似。可以使用get＆lt;＆gt;访问Fusion或mpl随机访问容器甚至std :: tuple。但是这需要一个编译时间索引，所以你要建立案例并仍然通过类似

的索引

if (idx == 0) { doSpecificStuff(std::get<0>(possible_types)); }
else if (idx == 1) ...
....

可以使用递归模板完成，例如：

template <size_t current>
void dispatchImpl(size_t idx)
{
    if (idx >= std::tuple_size<possible_types>::value) return;
    if (idx == current) 
    {
        doSpecificStuff(std::get<current>(possible_types));
        return;
    }
    dispatchImpl<current + 1>(idx);
}
void dispatch(size_t idx) { dispatchImpl<0>(idx); }

我唯一知道的选择就是构建一个函数指针数组。见Optimal way to access std::tuple element in runtime by index。我不认为你真的为你的案子获得了任何解决方案，而且更难以理解。

fusion::for_each解决方案的一个优点是它不会强制您的类型索引是连续的。随着应用程序的发展，您可以轻松添加新类型或删除旧类型，代码仍然有效，如果您尝试使用容器索引作为类型索引，这将更难。

Answer 3

当你说我有不同类型的相同通用代码时;是否可以将它全部包装到具有相同原型的函数中？

如果是这样，您可以使用type_index映射每个std::function，以使编译器为每种类型生成代码，并且可以轻松地调用替换为交换机的每个函数。

开关更换：

function_map.at(read())();

运行示例：

#include <stdexcept>
#include <map>
#include <string>
#include <functional>
#include <iostream>

template<typename Type>
void doGenericStuff() {
    std::cout << typeid(Type).name() << std::endl;
    // ...
}

class A {};
class B {};
enum class type_index {typeA, typeB};
const std::map<type_index, std::function<void()>> function_map {
    {type_index::typeA, doGenericStuff<A>},
    {type_index::typeB, doGenericStuff<B>},
};

type_index read(void) {
    int i;
    std::cin >> i;
    return type_index(i);
}

int main(void) {
    function_map.at(read())(); // you must handle a possible std::out_of_range exception
    return 0;
}

Answer 4

我想说最好的办法就是使用一系列功能来做你想做的事情：

typedef std::tuple<type1, type2, ..., typeN> PossibleTypes;
typedef std::function<void()> Callback;

PossibleTypes possible_types;
std::array<Callback, std::tuple_size<PossibleTypes >::value> callbacks = {
    [&]{ doSomethingWith(std::get<0>(possible_types)); },
    [&]{ doSomethingElseWith(std::get<1>(possible_types)); },
    ...
};

如果您的所有通话都是相同的话，那么在integer_sequence的帮助下很容易生成该阵列：

template <typename... T, size_t... Is>
std::array<Callback, sizeof...(T)> makeCallbacksImpl(std::tuple<T...>& t,
                                                     integer_sequence<Is...>)
{
    return { [&]{ doSomethingWith(std::get<Is>(t)) }... };

    // or maybe if you want doSomethingWith<4>(std::get<4>(t)):
    // return { [&]{ doSomethingWith<Is>(std::get<Is>(t)) }... };

}

template <typename... T>
std::array<Callback, sizeof...(T)> makeCallbacks(std::tuple<T...>& t) {
    return makeCallbacksImpl(t, make_integer_sequence<sizeof...(T)>{});
}

一旦我们拥有了数组，无论我们生成哪种方式，我们只需要调用它：

void genericStuffWithIdx(int idx) {
    if (idx >= 0 && idx < callbacks.size()) {
        callbacks[idx]();
    }
    else {
        // some error handler
    }
}

或者如果投掷足够好：

void genericStuffWithIdx(int idx) {
    callbacks.at(idx)(); // could throw std::out_of_range
}

虽然您确实通过std::function<void()>进行了间接寻址，但您无法在性能上进行数组查找。这肯定会超越融合for_each解决方案，因为即使idx == 0，您实际上仍在运行每个元素。在这种情况下你真的想要使用any()，所以你可以提前退出。但是使用数组仍然更快。

Answer 5

从unordered_map构建type_index到处理代码。

阅读type_index，在地图中查找，执行。错误检查缺少的条目。

简单，可扩展，可版本化 - 只需在条目上添加长度标头（确保它处理64位长度 - 具有最大低位计数长度，接下来是实际长度，允许单个位长度开始），如果你不明白你可以跳过的条目。

Boost.Fusion运行时切换

5 个答案:

示范