我可以实现签名仅基于类型 ID 不同的模板化函数吗？

Question

这里有一些枚举类：

enum class Race : char {AINU, ELF, DWARF, MAN, EAGLE, HOBBIT, ENT, ORC, WIZARD};
enum class Color: char {RED, ORANGE, YELLOW, GREEN, BLUE, PURPLE};
enum class Direction: char{UP, DOWN, LEFT, RIGHT};

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我想为每个实现一个 enum_to_string 函数和一个 string_to_enum 函数。
将枚举转换为字符串没有问题，因为我可以重载相同的函数名。

std::string to_string(Race const& enum_value);
std::string to_string(Color const& enum_value);
std::string to_string(Direction const& enum_value);

但是，在转换为枚举时不能以相同的方式重载，因为只有返回类型会有所不同。 （我也不想，因为不同的枚举可能用相同的字符串表示。）

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以下方法之一可以将字符串转换为枚举吗？

Race race = to_enum<Race>("elf");
Color color = to_enum<Color>("green");

std::string blah{"up"};
Direction dir{to_enum<Direction>(blah)};

或者可能：

Race race = to_enum(Race,"elf");
Color color = to_enum(Color,"green");

std::string blah{"up"};
Direction dir{to_enum(Direction,blah)};

C++ 能否支持其中一种或两种行为？

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我试图避免像这样使用不同的函数名称：

Race to_race(std::string const& str);
Color to_color(std::string const& str);
Direction to_direction(std::string const& str);  

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这是我能想到的最接近的东西，

template <typename T>struct to_enum{};
template <>
struct to_enum<Color>{

    static Color convert(std::string const& str){
        //match the string with a color enum, and return that color enum
        //(or like a default color enum if the string is garbage or something)
    }
};

然后你这样称呼它：

Color color = to_enum<Color>::convert("red");

我们可以摆脱皈依者吗？或者可能实施这个？

Color color = to_enum(Color,"red");

Answer 1

使用函数模板和特化。这些是我认为函数专业化真正有帮助的罕见情况。

template<typename TEnum>
TEnum enum_cast(std::string const & s);

然后为每个枚举类型专门化它。我改了名字，所以你可以像 cast 一样阅读它：

Color color = enum_cast<Color>("blue");

或者parse也是个好名字。选择你认为好的任何东西。我个人会选择parse 或enum_cast。

现在对于to_string，您可以定义重载（您已经拥有）：

std::string to_string(Color c);
std::string to_string(Race r);
std::string to_string(Direction d);

不要对to_string 使用模板和特化。总的来说，重载确实很好。

Answer 2

然后你这样称呼它：

Color color = to_enum<Color>::convert("red");

我们可以摆脱皈依者吗？

当然！简单封装调用：

template <typename Enum>
Enum to_enum(std::string const& from) {
    return to_enum_helper<Enum>::convert(from);
}

to_enum_helper 是您之前定义的结构。 （编辑：或者您直接将功能专业化，如 Nawaz 的回答所示。）

或者，如果那是你的一杯茶，你可以使用重载而不是专业化：

Race to_enum_helper(std::string const& from, Race) {
    // Implement for enum class Race
}

Color to_enum_helper(std::string const& from, Color) {
    // Implement for enum class Color
}

template <typename Enum>
Enum to_enum(std::string const& from) {
    return to_enum_helper(from, Enum());
}

这里，to_enum_helper 的第二个参数只是用来区分不同的重载。

Answer 3

但是，在转换为枚举时不能以相同的方式重载，因为只有返回类型会不同。

您可以重载转换运算符以编写仅返回类型不同的重载函数：

#include <string>
#include <iostream>

enum Race {};
enum Color {};

struct to_one_of_them {
    operator Race  () const { std::cout << "to Race()\n"; return Race(); }
    operator Color () const { std::cout << "to Color()\n"; return Color(); }

    to_one_of_them() = delete;

private:
    std::string str;
    to_one_of_them(std::string const &str) : str(str) {}

    friend to_one_of_them to_enum(std::string const&);
};

to_one_of_them to_enum(std::string const &str) {
    return {str};
}


int main () {
    Race  r = to_enum("meh");
    Color c = to_enum("meh");
}

但是，这种技术实际上没有被使用，因此不是 C++ 习语，因此可能不值得学习。