模板结构作为数组

Question

是否可以使用模板类型字段制作结构数组？

template<typename T>
struct MyStruct {
    T *pField;
};

MyStruct< ?? > mystruct_arr[] = {
        { pFieldOfType1 },
        { pFieldOfType2 },
};

以上显然行不通，但是用其他技术可以吗？

我正在尝试遍历数组 mystruct_arr 并在每个结构行上调用此函数：

template<typename T>
void SetupField(T &pSourceField, ...)
{
    Base *field = ...->findBaseFieldFromDatabase(...);
...
    pSourceField = static_cast<T>(field);
...
}

原因是尝试重构一段非常重复的代码，我必须根据几个不同的参数静态转换一长串不同类型的代码，而不会使其过于复杂。

Answer 1

模板不是class 或struct。它可以被视为模板实例化时创建的class 或struct 的蓝图或配方。

只有在实例化时，模板才会成为实际的class 或struct，通过指定所需的模板参数：

MyStruct<int>

现在你有一个真实的、活生生的、会呼吸的class。但是MyStruct<int> 与MyStruct<char> 完全不同。在不指定模板参数的情况下，MyStruct 不是类、结构或任何占用单个 RAM 字节的东西。它只是一些struct 或class 的模板。

但是使用模板参数，例如MySutrct<int>，这变成了一个带有字段的实际类，也许还有方法。现在你有了一个类，你当然可以有一个数组，现在：

MyStruct<int> mystruct_arr[] = {

};

或者你可以有一个不同的MyStruct<char>s数组：

MyStruct<char> mystruct_arr2[] = {

};

但是你不能有一个包含这两个的数组，因为你不能有一个包含不同类型和类的大杂烩的数组。数组不能同时包含 chars、ints、floats、指针或各种类。数组始终包含相同类型/类的值。所以选择一个特定的MyStruct<whatever>，然后用它制作一个数组，这就是你所能做的。

但你现在也可以声明另一个结构：

struct many_structs {
     MyStruct<int> int_struct;
     MyStruct<char> char_struct;

     // ...
};

这种开始看起来像你想要的数组。但它不是一个数组。只是一个普通的struct；而不是使用数组索引来访问特定的模板实例，而是直接引用结构成员。

您可以通过一些额外的工作为您的结构专门化std::get，并使该结构看起来像一个数组。但是现在你才意识到你重新发明了std::tuple，并且可以简单地做到这一点：

std::tuple<MyStruct<int>, MyStruct<char>> mystruct_tuple;

最后，只有通过一些额外的工作和支持 C++17 的 C++ 编译器，通过声明一个包含 std::anys 或 @987654322 的数组，才能最接近您尝试做的事情@s。如果数组应该只包含模板实例的有限枚举，std::variant 提供了最大的类型安全性和便利性：

std::variant<MyStruct<int>, MyStruct<char>> mystruct_arr[]={

};

生成的数组仅包含这两个特定的模板实例。使用std::any，螺丝会进一步松动，但您必须做更多工作才能使用和访问数组中的每个值。

Answer 2

你认为你想要一个模板数组。

您真正想要的是可以调用特定模板函数的类型数组。

第一个是不可能的。第二种在 C++ 中称为类型擦除。

template<class T>
using setup_fptr=void(*)(T &, Foo)
using gen_setup_ptr=void(*)(void*, Foo);

template<class T>
setup_ptr<T> get_setup(){ return SetupField<T>; }
template<class T>
gen_setup_ptr get_gen_setup(){
  return [](void* p, Foo f){ get_setup<T>( *static_cast<T*>(p), f ); };
}
struct can_setup {
  void* ptr=0;
  gen_setup_ptr f=0;

  can_setup(can_setup const&)=default;
  can_setup& operator=(can_setup const&)=default;
  can_setup()=default;
  explicit operator bool() const{return f;}

  template<class T>
  can_setup(T* pt):
    ptr(pt),
    f( get_gen_setup<T>() )
  {}
  void setup( Foo foo ) const {
    f(ptr, foo );
  }
};

存储can_setup 的数组。循环调用.setup(foo)。

Foo 是您正在使用的任何其他参数的占位符。

这种技术称为类型擦除；我们忘记（删除）关于T 的一切，除了我们可以setup 它。