c++ - 设计一个可以与其他库相互转换的类

Question

我写了一个小型的独立库(仅依赖于 C++ 标准库)，它有自己的内置 3D vector 类:

namespace mylibrary {

    struct Vector {
        double x, y, z;

        // and constructors
        // like:
        Vector(double x, double y, double z);

        // and operators
    };

}

它应该与其他生成/使用 3D vector 的代码交互。

现在，假设其他一些库，它有:

namespace otherlibrary {
    struct Vector3 {

        // some different definition

        // And is still able to construct from 3 values
        Vector3(double x, double y, double z);
    };

    doSomething(const Vector3& point); // do something with the point
}

这个其他库可以是 3D 建模工具或 3D 引擎的插件 API。它也有 3D vector 的概念，但它当然与我的库的 vector 不同，即使语义相同。想想 Python 的鸭子类型:类型并不重要，只要它以预期的方式运行即可。

问题:

我可以使用什么机制使我的库的 Vector 方便地用作 otherlibrary::doSomething() 的参数？

也就是说，能够这样写:

otherlibrary::doSomething( mylibrary::Vector(...) );

我当然可以构建我的 Vector 类，使其具有一个模板构造函数，该构造函数接受任何具有“x, y, z”成员或 operator[] 的类型 T，所以它几乎可以消耗任何可以解释为 3D vector 的东西。是否可以反过来做？

编辑:

当然，我可以让它依赖于另一个库，然后我可以重用另一个库的 3D vector 抽象。这是不合理的，因为我的库是通用的，说使用 Eigen::Vector3d 作为我的 vector 是没有意义的，因为它可以在不使用 Eigen 的环境中使用。

最佳答案:

根据 Neil Kirk 的回答:

struct Vector {
    using value_type = double;

    template<class T,
             class = typename enable_if<
                 is_constructible<T, value_type,value_type,value_type>::value
                 >::type>
    operator T() const
    {
        return T{x, y, z};
    }
};

enable_if 用于在多个重载函数和运算符可用时解决歧义； Eigen 是一个需要它的实际案例。

Answer 1

是的，将转换运算符添加到您的 Vector 类。

operator otherlibrary::Vector3() const
{
    return otherlibrary::Vector3(x, y, z);
}

但这意味着您的 vector 现在将依赖于其他库..

为了避免依赖，没有办法完全按照你的要求去做。替代建议是如下所示的转换函数，它对 vector 类型做出了一些假设。

template<class T, U>
T ConvertVector3(const U& v)
{
    return T(v.x, v.y, v.z);
}

otherlibrary::doSomething(ConvertVector3<otherlibrary::Vector3>(mylibrary::Vector(x, y, z)));

虽然很冗长:(

实验性的!!我没有尝试过，也不知道它是否有效。关注点:您的 vector 可以转换为任何需要 3 个构造函数参数的类，即使它没有意义

template<class T>
operator T() const
{
    return T(x, y, z);
}