C++ 如何避免不同第三方类型变量的重复代码？答案

【问题标题】：C++ How to avoid repetitive code for variables of different third-party type?C++ 如何避免不同第三方类型变量的重复代码？
【发布时间】：2020-11-10 22:29:40
【问题描述】：

我有一个类管理许多不同但相似类型的相似成员变量。

class Manager {
  Type1 a;
  Type2 b;
  Type3 c;
  void process();
};

虽然类型不同，但它们共享一些功能和属性。至少这让我可以使用一些模板函数以类似的方式处理类成员。

template <typename T>
void process(T& t) {
  // do something with t
}

void Manager::process() {
  process(a);
  process(b);
  process(c);
}

在我的程序中，我还需要提供与成员变量名称相同的字符串。

template <typename T>
void print(T t, std::string name) {
  std::cout << name << ": " << t.msg << std::endl;
}

void Manager::print() {
  print(a, "a");
  print(b, "b");
  print(c, "c");
}

我减少了代码示例来说明我的问题。实际上，在更多的地方，我只需为每个变量复制粘贴整个代码块。时不时会添加一个具有新类型的新成员变量。

我可以使用什么模式来避免这些看似不必要的类似代码重复？

我想到了类似std::map<std::string, ParentType> members; 的东西。我想这将允许我遍历所有成员变量而不是复制粘贴代码，并且我还可以为每个变量存储一个相应的名称字符串。但是，我使用的类型没有公共父类并且是第三方的，即我无法修改Type1/Type2/Type3/...的实现。

我想我真正想要的是只有一个地方可以定义类型和名称，然后能够简单地遍历所有变量以执行类似的处理。

我可以考虑使用预处理器宏来部分解决这个问题，但在现代代码中不是很不鼓励吗？

【问题讨论】：

标签： c++ design-patterns polymorphism

【解决方案1】：

这似乎正是预处理器的用例——删除重复代码和字符串化标识符。如果你不喜欢它，并且你不介意可怕的语法，你可以将Manager 设为一个元组：

class Manager {
    std::tuple<Type1, Type2, Type3 /* more types can be added ... */> tup;
}

然后您可以使用std::apply 对每个元素运行一个函数。见Template tuple - calling a function on each element。

void Manager::process() {
    std::apply([](auto ...x){
        std::make_tuple(process(x)...);
    }, this->tup);
}

如果没有反思，我相信没有更清洁的解决方案。如果没有宏，您的 stringify 打印示例是不可能的。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以为您的类创建模板函数，例如：

class Manager {
  Type1 a;
  Type2 b;
  Type3 c;

  template <typename F>
  void apply(F f)
  {
    f(a); f(b); f(c);
  }
  template <typename F>
  void apply_with_name(F f)
  {
    f("a", a); f("b", b); f("c", c);
  }

  void process() { apply([](auto& t){ t.process(); }); }
  void print() { apply_with_name([](const std::string& name, auto& t){ std::cout << name << ": " << t.msg << std::endl; }); }
};

【讨论】：