跟踪实例化的模板类型 C++

Question

我正在修改实体组件系统的实体管理器。由于组件没有重叠的功能，我不希望它们有一个我可以存储的共享库。

所以我想出了这样的东西：

#include <vector>
#include <memory>
#include <iostream>

class Component1{};
class Component2{};
class Component3{};

class Manager{
public:
  template<typename T> static std::vector<std::shared_ptr<T>> component;

  template<typename T> static std::shared_ptr<T> getComponent(int nth){
    return component<T>[nth];
  }

  template<typename T> static std::shared_ptr<T> addComponent(int nth){
    return component<T>[nth] = shared_ptr<T>(new T());
  }

  static void addEntity(){
    // push back a nullptr for every instantiated component<>
  }

  static void removeEntity(int nth){
    // set the nth index of every component<> to nullptr
  }
};

template<typename T>
std::vector<std::shared_ptr<T>> Manager::component = std::vector<std::shared_ptr<T>>();

int main(){
  Manager::component<Component1>;
  Manager::component<Component2>;
  Manager::component<Component3>;

  Manager::addEntity();
  auto cmp2 = Manager::getComponent<Component2>(0);

  Manager::removeEntity(0);

  std::cin.get();
  return 0;
}

如何迭代两个函数的实例化组件？尝试使用 type_info 的向量来存储组件类型，但我永远无法从中获取正确的类型以用作模板参数。

Answer 1

您可以从对get a unique ID for your types 使用模板元编程技巧开始。 然后，您可以使用带有 唯一类型 ID 的地图，而不是使用可变模板向量。通过使用基类 Component 引入多态性，再加上 static_cast（以降低运行时成本），您可以轻松地重新实现以前的 addComponent 和 getComponent 方法。由于地图访问，它们的成本会稍微高一些，但最终您可以通过遍历地图来实现 addEntity 和 removeEntity，完全按照您的意愿行事想要。

这是我对上述想法的实现：

#include <vector>
#include <map>
#include <memory>
#include <iostream>

typedef void(*unique_id_type)();

template <typename... Arguments>
struct IdGen {
    static constexpr inline unique_id_type get_unique_id()
    {
        return &IdGen::dummy;
    }

private:
    static void dummy() {};

};

class Component {};
class Component1 : public Component {};
class Component2 : public Component {};
class Component3 : public Component {};

class Manager {
public:
    static std::map<unique_id_type, std::vector<std::shared_ptr<Component>>> components;

    template<typename T> static std::shared_ptr<T> getComponent(int nth) {
        return std::static_pointer_cast<T>(components[IdGen<T>::get_unique_id()][nth]);
    }

    template<typename T> static std::shared_ptr<T> addComponent(int nth) {
        return std::static_pointer_cast<T>(components[IdGen<T>::get_unique_id()][nth] = std::shared_ptr<T>(new T()));
    }

    static void addEntity() {
        for (auto& component : components)
            component.second.push_back(nullptr);
    }

    static void removeEntity(int nth) {
        for (auto& component : components)
            component.second[nth] = nullptr;
    }
};

std::map<unique_id_type, std::vector<std::shared_ptr<Component>>> Manager::components = {
    { IdGen<Component1>::get_unique_id(), {} },
    { IdGen<Component2>::get_unique_id(), {} },
    { IdGen<Component3>::get_unique_id(), {} },
};

int main() {
    Manager::addEntity();
  auto cmp2 = Manager::getComponent<Component2>(0);

  Manager::removeEntity(0);

  std::cin.get();
  return 0;
}

PS = 此代码使用 C++11 功能，例如 constexpr 和列表初始化，但由于您已经在使用 C++14（即使您没有将问题标记为 C++14），我认为这是没问题。

PS 2 = 由于我使用 static_cast 向下转换，因此您不应该对组件使用虚拟继承（阅读 why）。