C++ 使用 struct 作为某种类型

Question

假设我有这个结构：

struct shape{
    int type;
    shape(){}
    shape(int _type){type = _type;}
};

是否可以直接将形状用作int？在这种情况下，shape 将采用其类型的值。例如：

shape s(2);
if     (s == 1) cout<<"this shape is a circle"<<endl;
else if(s == 2) cout<<"this shape is a triangle"<<endl;
else if(s == 3) cout<<"this shape is a rectangle"<<endl;
//...

一般来说，是否可以使用一个结构，以便它假定其属性之一的选定值？在 shape 的情况下，它是一个 int，但它可以是一个字符串或任何其他类型。

---

编辑：我尝试了@Jarod42 建议的代码，使用字符串作为类型：

struct shape{
    string type;
    shape(){}
    shape(string _type){type = _type;}
    operator string() const {return type;}
}; 

当我写作时

shape s1("circle");
string s2 = "circle";
if(s1 == s2){ ...

它说 error: no match for 'operator=='（操作数类型是 'shape' 和 'std::string），尽管使用 int 作为类型，它工作正常。

Answer 1

你可以加operator int:

struct shape{
    int type;
    shape(){}
    shape(int _type) : type(_type) {}

    operator int() const { return type; }
};

Answer 2

通常您可以使用operator T，其中T 是您要转换为的类型。如果要强制使用static_cast<T>(my_shape)，那么可以在前面加上关键字explicit：

struct shape
{
    int type;

    shape() = default;
    shape(int _type) : type{ _type } {}

    operator int() const { return type; }
    explicit operator float() const { return type; }

    operator std::string() const
    {
        switch (type)
        {
            case 1:
                return "circle";
            case 2:
                return "triangle";
            case 3:
                return "rectangle";
            default:
                break;
        }
        return "(unknown shape)";
    }
};

这将适用于内置类型（int、float、double）、标准类型（std::string、std::complex）、自定义结构/类类型，甚至是指针或引用（例如，如果您有一个静态值数组）。您可能需要考虑是否需要这些转换运算符（封装是另一回事），但从概念上讲，这是您将如何做到的。

在这个例子中，你可能还想引入一个enum 来存储你的类型值：

struct shape
{
    enum type_t
    {
        circle = 1,
        triangle,
        rectangle
    };

    type_t type;

    operator std::string() const
    {
        switch (type)
        {
            case circle:
                return "circle";
            case triangle:
                return "triangle";
            case rectangle:
                return "rectangle";
            default:
                break;
        }
        return "(unknown shape)";
    }

    shape(type_t _type) : type{ _type } {}

    // rest of class as before
};

Answer 3

虽然使用强制转换运算符是一种方法，如 @Jarod42 所示，但我建议让操作更加明确。

1. 添加一个函数来获取类型。
2. 在if-else 语句中使用函数调用和返回值。

---

struct shape{
    int type;
    shape(){}
    shape(int _type){type = _type;}
    int getType() const { return type;}
};

然后

shape s(2);
int type = s.getType();
if     (type == 1) cout<<"this shape is a circle"<<endl;
else if(type == 2) cout<<"this shape is a triangle"<<endl;
else if(type == 3) cout<<"this shape is a rectangle"<<endl;

Answer 4

如果你最终只想通过字符串比较形状，那么有一个更简单且更安全的解决方案：

struct shape{
    std::string type;

    shape() {}

    bool operator==(std::string const& rhs) const {
      return type == rhs;
    }
};

// and if you want to be able to do string == shape.
bool operator==(std::string const& lhs, shape const& rhs) {
  return rhs == lhs;
}