C ++将未知类型传递给虚函数

Question

我正在用 C++ 编写，我想将未知类型（仅在运行时已知）传递给纯虚函数：

virtual void DoSomething(??? data);

其中DoSomething 是派生类中纯虚函数的实现。

我计划使用模板，但事实证明虚函数和模板不能一起工作：Can a C++ class member function template be virtual?

我想避免对传递给函数的所有类使用基类（类似于 C# 中的 object）。

提前致谢

Answer 1

您需要type erasure。这方面的一个例子是通用的boost::any（和 C++17 中的std::any）。

virtual void DoSomething(boost::any const& data);

然后每个子类可以尝试安全 any_cast 以获得它期望的数据。

void DoSomething(boost::any const& data) {
  auto p = any_cast<std::string>(&data);

  if(p) {
    // do something with the string pointer we extracted
  }
}

如果您寻求的行为范围受到更多限制，您当然可以推出自己的类型擦除抽象。

Answer 2

如果您不想使用任何 boost/C++17，请考虑从基类派生“doSometing”函数的参数，并对正确的类对象进行动态转换。在这种情况下，您可以在运行时检查您有一个有效的指针。

class param{
public:
    virtual ~param(){};
};

template <typename T>
struct specificParam:param{
    specificParam(T p):param(p){}
    T param;
};


class Foo
{
public:
    virtual void doSomething(param* data) = 0;
};

template <typename T>
class Bar : public Foo
{
public:
    virtual void doSomething(param* data){
        specificParam<T> *p = dynamic_cast<specificParam<T> *>(data);

        if (p != nullptr){
            std::cout<<"Bar got:" << p->param << "\n";
        }
        else {
            std::cout<<"Bar: parameter type error.\n";
        }
    }
};

int main(){
  Bar<char>   obj1;
  Bar<int>    obj2;
  Bar<float>  obj3;

  specificParam<char>   t1('a');
  specificParam<int>    t2(1);
  specificParam<float>  t3(2.2);

  obj1.doSomething(&t1); //Bar got:a
  obj2.doSomething(&t2); //Bar got:1
  obj3.doSomething(&t3); //Bar got:2.2

  // trying to access int object with float parameter
  obj2.doSomething(&t3); //Bar: parameter type error.
}

最简单（但不安全！）的方法是使用 void* 指针 + 静态转换

class Foo
{
public:
    virtual void doSomething(void* data) = 0;
};

template <typename T>
class Bar:public Foo
{
public:
    virtual void doSomething(void* data){
        T* pData = static_cast<T*>(data);
        std::cout<<"Bar1 got:" << *pData << "\n";
    }
};

int main(){

  Bar<char>  obj1;
  Bar<int>   obj2;
  Bar<float> obj3;

  char  c = 'a';
  int   i = 1;
  float f = 2.2;

  obj1.doSomething(&c); // Bar1 got:a
  obj2.doSomething(&i); // Bar1 got:1
  obj3.doSomething(&f); // Bar1 got:2.2

  //obj2.doSomething(&c); // Very bad!!!     
}

Answer 3

类型擦除不是唯一的可能性。

您可能有兴趣使用访问者模式：将 std::variant 作为参数，并使用包含您要实现的模板代码的 lambda 访问它：

virtual void doSomething(std::variant<int,float/*,...*/> data)
   {
   visit([=](auto v){/*...*/;},data);
   }

Answer 4

类似的东西？：

class Foo
{
    virtual ~Foo() = 0;
};

template <typename T>
class Bar : public Foo
{
    T object;
}

...

virtual void DoSomething(Foo* data)
{
    Bar<int>* temp = dynamic_cast<Bar<int>*>(data);
    if (temp)
         std::count<<temp->object;
}