C++如何创建异构容器

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++如何创建异构容器

【英文标题】：C++ How to create a heterogeneous container

【发布时间】：2010-07-09 11:15:05

【问题描述】：

我需要以 (name, value) 的形式存储一系列数据点，其中的值可以采用不同的类型。

我正在尝试为每个数据点使用一个类模板。然后对于我看到的每个数据点，我想创建一个新对象并将其推回向量中。对于每种新类型，我需要先从模板创建一个新类。但是我不能存储在任何向量中创建的对象，因为向量期望所有条目的类型相同。我需要存储的类型不能适合继承层次结构。他们是无关的。将来还会创建更多类型，我不想为每种新类型更改存储服务。有没有办法创建一个异构容器来存储这些条目？ 谢谢！

【问题讨论】：

它展示了一种处理运行时多态性的方法。我想这是相关的。 youtu.be/vxv74Mjt9_0?t=16m8s

How can I store objects of differing types in a C++ container?的可能重复

【参考方案1】：

C++17 及更高版本。

std::any 允许保存任何类型，但需要知道存储的类型才能检索它。

但是，如果您有一组已知类型，您可能更喜欢std::variant：

using variant_type = std::variant<Foo, Bar, Joe>;

int func(variant_type const& v) // not template

    auto const visitor = [](auto const& t)
    
        if constexpr (std::is_same_v<Foo const&, decltype(t)>)
        
            return t.fooish();
        
        else
        
            return t.barjoeish();
        
    ;

    return std::visit(visitor, v);

快速定义访问者的有用技巧：

template <typename... Ts> struct overload : Ts...

    overload(Ts... aFns) : Ts(aFns)... 
    using Ts::operator()...;
;
template <typename... Ts> overload(Ts...) -> overload<Ts...>;

//  Used as
auto const visitor = overload(
    [](Foo const& foo)  return foo.fooish(); ,
    [](auto const& other)  return other.joebarish(); 
);

return std::visit(visitor, variant);

C++17 之前的版本。

boost::any 已被推荐，但它适用于任何用途，因此您不能期望太多。

如果你提前知道各种类型，最好使用boost::variant。

typedef boost::variant<Foo, Bar, Joe> variant_type;

struct Print: boost::static_visitor<>

  void operator()(Foo const& f) const  f.print(std::cout); 

  template <class T>
  void operator()(T const& t) const  std::cout << t << '\n'; 
;

void func(variant_type const& v) // not template

  boost::apply_visitor(Print(), v); // compile-time checking
                                    // that all types are handled

【讨论】：

没错！值得注意的是，从 C++17 开始，这些都是标准库的一部分。

@Vorac：好点，答案已更新和扩展。

【参考方案2】：

boost 库可能有您正在寻找的东西（boost::any）。如果您不能使用 boost，您可以使用包装指针方法自行滚动...

【讨论】：

谢谢！我认为“任何”都会起作用！我还找到了一个基于 boost::any 的教程。在这里，如果有人需要这个！ devx.com/cplus/10MinuteSolution/29757/1954

【参考方案3】：

像这样的容器的问题在于，当您想访问容器中的某些内容时，您必须确定其类型，然后以某种方式将其转换为实际类型。这是丑陋、低效且容易出错的，这就是为什么 C++ 中的第一选择是使用继承，除非你有充分的理由不这样做——这是我在 C++ 职业生涯中从未真正遇到过的。

【讨论】：

谢谢尼尔！...所以这些数据类型基本上无处不在，如果你愿意，它们是一组旋钮。它们可以是 long int、string、bool 等 :( 不能使用继承..

vector 和 C++ 类的问题是你不能声明 Base 的 vector ，然后将 Derived 的实例放入其中。由于 C++ 的复制理念，std::vector（或任何其他 std::container）的任何此类实现都必须使用指针（最终包装的指针）。

@Abhi 实际上你可以使用继承，这就是 boost::any 的工作原理，它将类型擦除到一个私有基础中，该基础具有包含值的模板派生类型，这一切都隐藏在 boost 内部::任何构造函数/赋值运算符都会擦除类型（它们是模板）。但是我建议你重新考虑你的设计，确实需要这个。

感谢 snk_kid！让我暂时使用 boost::any。你是对的，这不是一个好的设计。这是我需要做的 hack，因为我正在开发一个大型建筑模拟器，并且更改设计以使其正确实施将需要大量权限和时间，而我只是在实习期间进行特定的增强.最终这会以正确的方式解决，但到那时我会回到学校！

@Abhi 如果您有一组已知类型，我更喜欢使用 boost::variant 并使用静态访问者，这样会更好。

【参考方案4】：

我在想你可以只拥有一个 Pair(type, void*) 并编写自己的 pop 函数，根据对中描述的类型投射 void*，然后将它们推入任何吸引你眼球的容器中。

【讨论】：

正如 Neil 提到的那样，容易出错且效率低下，我也不推荐这样做。要么遵循 Neil 的建议，只使用继承，要么查看 boost::any，如 6502 所述。