由可通过基类访问的最派生类定义的唯一 ID

Posted 2023-02-23

【中文标题】由可通过基类访问的最派生类定义的唯一 ID

【英文标题】：Unique ID Defined by Most-Derived Class accessible through Base Class

【发布时间】：2010-03-17 22:58:56

【问题描述】：

好的，所以，我的想法是我有一个“组件”映射，它继承自 componentBase，并以最衍生的唯一 ID 为键*。

只是，我想不出一个好的方法来让它工作。我用构造函数尝试了它，但这不起作用（也许我做错了）。任何虚拟等继承技巧的问题是用户必须在底部隐含它们，这可能会被遗忘并使其不那么……干净。

*正确的短语？ if -> 是继承； foo 是最衍生的： foo->foo1->foo2->componentBase

这里有一些代码显示了这个问题，以及为什么 CRTP 不能解决它： （不，这不是合法代码，但我正试图让我的想法下来）

#include<map>

class componentBase
 public: virtual static char idFunction() = 0; ;

template <class T>
class component
    : public virtual componentBase

public:
    static char idFunction() return reinterpret_cast<char>(&idFunction); 
;

class intermediateDerivations1
    : public virtual component<intermediateDerivations1>

;

class intermediateDerivations2
    : public virtual component<intermediateDerivations2>
   ;

class derived1
    : public intermediateDerivations1
   ;

class derived2
    : public intermediateDerivations1
   ;


//How the unique ID gets used (more or less)
std::map<char, componentBase*> TheMap;

template<class T>
void addToMap(componentBase * c)

    TheMap[T::idFunction()] = c;


template<class T>
T * getFromMap()

    return TheMap[T::idFunction()];


int main()


    //In each case, the key needs to be different.

    //For these, the CRTP should do it:
    getFromMap<intermediateDerivations1>();
    getFromMap<intermediateDerivations2>();

    //But not for these.
    getFromMap<derived1>();
    getFromMap<derived2>();

    return 0;

或多或少，我需要一些始终存在的东西，无论用户做什么，并且具有最衍生类所独有的可排序值。

另外，我意识到这不是问得最好的问题，实际上我有一些意想不到的困难用语言来解决这个问题，所以如果/当您需要澄清时，请提出问题。

编辑： 使用 Beta 的措辞； class derived2 有一个 ID 号，在所有从 ComponentBase 派生的类中是唯一的，并且没有其他类派生自该 ID 号 - 除了不应该有我们正在处理实例的用例我们不知道派生最多的类型。也就是说，我们永远不必处理实际上指向“foo”的foo1*。

任何时候我需要访问这个 ID，我都有关于最派生类的类型信息；通过 addComponent、getComponent 和 removeComponent 的模板化特性。

嗯，换一种说法；我需要在知道类型的情况下将类型“转换”为唯一数字，以便以后在我没有类型信息时区分两件事。

【问题讨论】：

你以前也问过类似的问题。这有什么不同？

你的意思是，derived2 的每个实例都有一个 ID 号，在 ComponentBase 的所有实例中是唯一的吗？或者派生类有一个 ID 号，在从 ComponentBase 派生的所有类中是唯一的？或者在所有从 ComponentBase 派生的类中并且没有派生其他类？

@Tronic：之前的问题没有涉及继承；因此，可以轻松保证 idFunction() 满足限制，因为不依赖用户程序员来实现它。

【参考方案1】：

我不明白你为什么在class component 中使用reinterpret_cast。

就拥有唯一 ID 而言，您应该有某种流程来验证该 ID 未被任何派生实例使用。

另一方面，每个类都应该实现一个静态 clone 或create 方法。 factory 将有一个 map of 。函数指针指向特定类的create 或clone 方法。由于在编译期间无法将std::map 创建为 const 静态实体，因此我通常使用常量静态数组来保存 ID 和函数指针。如果数组很小，那么对于map 来说性能是微不足道的。

例子：

class Base
;;

// Declare a synonym for a pointer to the creation function.
typedef Base *    (*P_Creation_Function)(unsigned int id);

struct Creation_Entry

    unsigned int         class_id;
    P_Creation_Function  p_creator;
;

class Child1 : public Base

  public:
    static Base * create(unsigned int id);
;

Creation_Entry  creation_table[] =

    1, Child1::create,
;

static const unsigned int NUM_CREATORS =
    sizeof(creation_table) / sizeof(creation_table[0]);

//  Process 1:  search table for ID
for (unsigned int i = 0; i < NUM_CREATORS; ++i)

    if (creation_table[i].class_id == new_id)
    
        return (*creation_table[i].p_creator)(new_id);
    


//  Process 2:  Execute each creation function in the table.
//  Creation functions will return NULL if the ID is not a match
Base * p_new_object;
for (unsigned int j = 0; j < NUM_CREATORS; ++j)

    p_new_object = (*creation_table[j].p_creator)(new_id);
    if (p_new_object)
    
        return p_new_object;
    

对于小型项目，创建函数返回 NULL 的开销与其他瓶颈（例如磁盘 i/o）相比并不显着。第二个过程不需要工厂知道类ID；类 ID 仍然封装在类中。

我已经使用了这两个流程，并根据我的心情和项目规模来实施它们。 :-)

【讨论】：

我并没有完全理解你所说的，但我认为你遗漏了一些东西。首先，我不知道你的new_id 是什么意思。其次，看起来也许您正在为每个实例设置唯一的 ID，这不是问题。第三，您似乎需要用户代码来实现给定的功能，避免该功能也是问题的一部分。

【参考方案2】：

您可以使用 typeid 运算符。

如果你有一个 ComponentBase* 组件，那么

typeid(*component)

将返回一个 type_info& 对象，该对象唯一标识组件指针指向的对象的类。 （如果组件指向 Derived 对象，那么这将返回属于 Derived 类的 type_info 对象。请注意，尽管 typeid(component) 将返回表示类型 ComponentBase* 的 type_info&，因此取消引用指针很重要。）

然后你可以使用例如。此 type_info 对象的地址，或 type_info::name() 的结果作为地图的键。