C++ 相当于 C# 4.0 的“动态”关键字？答案

【问题标题】：C++ equivalent of C# 4.0's "dynamic" keyword?C++ 相当于 C# 4.0 的“动态”关键字？
【发布时间】：2011-05-08 20:30:09
【问题描述】：

在 C# 4.0 中，您可以使用“动态”关键字作为直到运行时才知道的类型的占位符。在某些极端情况下，这是非常有用的行为。是否可以在 C++ 中模拟类似的东西，可能使用 C++0x 功能或 RTTI？

【问题讨论】：

试图构建一个可以编译为 C++ 的鸭式 DSL。
巧合I've written 在 C++ 中进行鸭式打字。长话短说，你没有。模板为您提供编译时的鸭子类型，但 C++ 是静态类型的。模板和多态性很接近，但通常有点难看。听起来你想要Boost.Proto。
你的 DSL 会支持用户定义的类型吗？

标签： c++ dynamic c++11 dynamic-typing

【解决方案1】：

这个example on github 提供了一种可能的实现，具体取决于您的功能复杂性。

template <typename X, typename Y>
auto add(X x, Y y) -> decltype(x + y) {
  return x + y;
}
add(1, 2); // == 3
add(1, 2.0); // == 3.0
add(1.5, 1.5); // == 3.0

【讨论】：

【解决方案2】：

正如其他人已经说过的，这在一般情况下是不可能的，但我认为看看为什么不这样做会很有帮助。

这个问题有两个层次，句法层次和语义层次。

在句法层面你有以下代码：

dynamic d = /* something */;
d.Foo(bar); // Foo is unknown at compile time

在 .NET 中，dynamic 是一个编译器功能，它所做的不是生成 函数调用，而是创建一个包含函数名称和类型的 调用站点参数（用于重载）。这意味着如果你想支持动态，你必须修改编译器。确实，模板元编程允许做类似的事情，但 TMP 本质上是在编译时完成的，因此无法胜任支持运行时调用的工作。

如果您对语法不熟悉，那么您也许可以支持以下内容：

dynamic d = /* something */;
d.invoke("Foo", bar);

语义层面 正如@Trillian（酷用户名BTW）所说，动态依赖于反射，这并不严格，你可以指定dynamic is implemented的方式，CLR类型的默认值是反射，所以绑定到@987654327的类型@ 变量必须支持某种运行时检查（例如 COM 的 IDispatch）。这不适用于 C++ 中的一般情况，但如果您可以将支持范围缩小到仅支持（已知）检查类型的类型，您可以在 C++ 中实现 dynamic（没有上述语法）。

【讨论】：

【解决方案3】：

不是真的。您可以获得的最接近的是void *，但您仍然需要将其转换为适当的类型才能使用它。

更新：

基本上是在尝试构建一个可编译为 C++ 的鸭式 DSL。

您至少可以通过两种方式解决此问题：

基于联合的变体

struct MyType {
  enum { NUMBER, STRING /* etc */ } type;
  union {
    double number;
    string str;
  };
};

多态类层次结构

class MyType {
public:
  /* define pure virtual operations common to all types */
};

class MyNumber : public MyType {
private:
  double number;
public:
  /* implement operations for this type */
};

【讨论】：

Boost.Variant 或 Boost.Any 可以在这类事情上提供很多帮助

【解决方案4】：

我想不出一个可能的代码路径，其中值的类型实际上一直到运行时都是未知的。即使您将两个模块链接在一起（动态地，在运行时），它们都已经编译，并且它们可以返回的类型也已完全确定，并且实际上编码为库公开的符号的错位名称。

但是，您可以推迟了解类型，直到必须实际编译代码。在 C++0x 中，有 auto 关键字，它从用于初始化变量的表达式中提供类型推断，而在当前的 C++ 中，您可以使用模板，如下所示：

template<typename T>
T square(const T& someArg){
   return T*T;
}

编辑：根据您对问题的评论，您可能没有类型未知的情况。更有可能的是，该类型仅限于少数（预定义）类型之一。为此，您可以使用union 类型，最好使用boost::variant

【讨论】：

【解决方案5】：

这是不可能的。对象大小需要在编译时知道，因此堆栈指针可以移动适当的字节数。如果您不声明类型，那么编译器将不知道大小。 C# 通过使所有对象成为指针来解决这个问题。

【讨论】：

【解决方案6】：

C# 的dynamic 功能高度依赖于.NET 的内置反射功能。由于标准 C++ 几乎不提供反射支持，因此您无法获得类似的行为。 RTTI 将允许您安全地向下转换指针，但仅此而已。您距离枚举字段和方法并动态调用它们还有很长的路要走。

【讨论】：