如何使用模板而不是宏来创建具有动态数量的函数的类答案

【问题标题】：How to use templates instead of macros to create a class with a dynamic number of functions如何使用模板而不是宏来创建具有动态数量的函数的类
【发布时间】：2012-04-26 09:06:52
【问题描述】：

目前我正在创建一个带有 set 和 get 带有宏的函数的基类。但是我想添加更复杂的宏，但是宏对于调试来说真的很糟糕，所以我想用模板来做，但我不知道有人知道我的书或链接。

我真正的问题要复杂得多，我只是创建了一个集合并获取示例来演示该问题。

作为一个简单的例子看：

#include <iostream>

#define SETGET_BEGIN(name) \
  class name##Base { \
  public: name##Base(){};

#define SETGET_VAR(type,name) \
  protected: type name##_; \
  public: void set##name(const type &_r) {name##_ = _r;} ; \
  public: const type &get##name() const {return name##_; };  \

#define SETGET_END };

SETGET_BEGIN(MyClass)
SETGET_VAR(int,NrA)
SETGET_VAR(float,NrB)
SETGET_END

class MyClass : public MyClassBase {
  public: 
    MyClass() : MyClassBase() {};
};

int main(int argc, char **argv) {
    MyClass myclass;
    myclass.setNrA(4);    
    return 0;
}

【问题讨论】：

模板不能替代宏，它们的用途完全不同。
在构造函数/方法声明之后不需要分号 (;)。
通过模板你只能设置你的类成员/函数的类型。您不能设置名称。所以答案是：你不能通过模板来做到这一点。
与您的问题无关：我认为您不仅可以创建许多成员变量 protected 还可以使用公共 getter 和 setter 访问的设计是非常值得怀疑的。基本上没有封装，你也可以继承struct 有两个公共字段。
这里的一个关键点是类模板不能包含名称是令牌粘贴结果的成员（NrA_ 和set_NrA）。模板可以将类型作为模板参数，但不能像宏那样使用一系列标记。所以你不能简单地使用模板来重现这些宏。

标签： c++ function templates dynamic macros

【解决方案1】：

尽管宏不是 C++ 的最大特性，但由于范围问题、调试限制和其他可能的意外，它们确实偶尔使用。由于宏是文本替换器，它们的优势之一是可以使用文本输入创建代码，如您的示例中所做的那样。

我没有看到您制作“动态”类的方法的附加值，但类似的方法可能可用于枚举值或其他重复代码的序列化或值检查。宏也可用于记录以获取文件名/行号/函数名/...

所以，正如 Gumik 已经评论的那样，我不明白如何使用模板来做到这一点。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用模板 mixin 组合不同类型的 setter 和 getter。模板混合定义了一个从其模板参数继承的类。这是您使用 mixins 而不是宏的示例：

class MyBaseClass {
public:
    MyBaseClass() {}
};

template<class B> class SetGetNrA : public B {
private:
    int NrA;
public:
    void setNrA(int NrA) { this->NrA = NrA; }
    int getNrA() { return NrA; }
};

template<class B> class SetGetNrB : public B {
private:
    float NrB;
public:
    void setNrB(float NrB) { this->NrB = NrB; }
    float getNrB() { return NrB; }
};

现在使用它：

typedef SetGetNrA<SetGetNrB<MyBaseClass> > MyClass;
MyClass myclass;
myclass.setNrA(4);

您也可以将变量的类型设置为模板参数，但如果您希望变量的名称作为参数，则必须使用宏。尽管如此，与仅使用宏替换相比，在模板中做更多的工作可以确保您从一个好的编译器 (clang++) 中获得更好的错误消息。

【讨论】：

【解决方案3】：

最简单的解决方案是std::tuple。它包含您需要的所有功能，名称除外。元组方法不是setnrA(int)，而是set<1>(int)。显然你可以添加一个枚举来为元组索引分配有意义的名称，所以你可以调用.set<nrA>(4)

【讨论】：

【解决方案4】：

我建议你看一看《现代 C++ 设计： Generic Programming and Design Patterns Applied”。特别是“PolicyBased Class Design”一章可能会给你一些想法。不过，我不知道它是否符合您的确切需求。

【讨论】：