C++ 协变参数 - 设计模式

Question

以下面简化的 C++ 类层次结构为例。我想要完成的是 Service 提供一个虚拟方法来保存任意 Model 对象。但是 Service 的每个子类，例如BoxService 应该而且只能保存 Box 对象。

由于 C++ 不支持方法参数中的协变，我无法简单地在 BoxService.h 中声明 save 方法，如下所示:

void save(Box box);

我的问题是，对于这个问题是否有任何首选的设计模式或最佳实践？或者如果到达的 Model 对象是 Box 类型，我应该检查 BoxService.cpp 中保存函数的实现，否则抛出异常？

模型.h

class Model {
private:
    int id;
};

Box.h

class Box : public Model {
private:
    int size;
};

Service.h

class Service {
public:
    virtual void save(Model model);
};

BoxService.h

class BoxService : public Service {
public:
    void save(Model box);
};

BoxService.cpp

void BoxService::save(Model box) {
    // TODO: save box and make sure that box is of type 'Box' and not any other subtype of 'Model'
}

Answer 1

这可能是一种更实用的方法:

将每个模型类型与其实现配对:

template<typename T, typename ExtraType>
struct WithType {
    T value;
    using extra_type = ExtraType;

    WithType(T value) : value(value) {}
};

将模型定义为变体而不是继承层次结构:

using Model = std::variant<WithType<Box, BoxService>, WithType<X, XService>>;

现在访问变体:

class Service {
public:
    void save(Model m) const {
        visit([](auto withService) { 
            typename decltype(withService)::extra_type service;
            service.save(withService.value);
        }, m);
    }

    void remove(Model m) const {
        visit([](auto withService) { 
            typename decltype(withService)::extra_type service;
            service.remove(withService.value);
        }, m);
    }
};