c++ - 如何在 C++ 中实现带有变体字段的简单类

Question

我想实现类，假设有字段键和类 A 或 B。 此类的构造函数中的参数是字符数组。 构造函数伪代码首先查看 char，如果它与 0x00 相同，它将创建 A 类对象， 否则它将创建 B 类对象——两个类都将字符数组作为参数。

无论如何，我想让这个实现保持简单。我不想使用 boost::Variant 除非我真的需要， 而且我也不想像这样实现某事 Implementing a "variant" class 因为我不熟悉模板编程，我认为我的问题可以用更简单的方式实现。

Answer 1

对于 POD 类型，我们有 union (但 union 不会记住你指定​​的 类型，因此也将其单独存储)。这不适用于非 POD 类型。主要原因是因为 C++ 不知道应该在构造时创建 union 还是在删除 union 时删除。

但是 union 可以用来保存指向实际类型的指针。那你就得自己关心构造和删除了。

你可以创建这样的东西，它包装这个指针 union 并添加一个方便的接口(interface)。详细解释写在评论里:

class EitherAorB {
    // We have to remember what we actually created:
    enum Which {
        A_Type,
        B_Type
    } m_which;

    // We store either a pointer to an A or to a B. Note that this union only
    // stores one pointer which is reused to interpret it as an A*, B* or void*:
    union {
        A *a;
        B *b;
        void *untyped; // Accessing the same pointer without looking at the type
    } m_ptr;

    // Additional stuff you want to store besides A and B
    const char *m_key;

public:
    EitherAorB(const char *key) {
        // Decision: Which type do we want to create?
        m_which = key[0] == 0 ? A_Type : B_Type;
        // Create the type (the cast to void* make the pointer "untyped"):
        m_ptr.untyped = m_which == A_Type ? (void*)new A() : (void*)new B();

        // Store additional stuff
        m_key = key;
    }
    ~EitherAorB() {
        // Since we stored the actual contents outside and point to them,
        // we have to free the memory. For this, we have to care about the
        // type again, so the correct destructor will be chosen. Deleting
        // the untyped pointer won't work here.
        if (m_which == A_Type) delete m_ptr.a;
        if (m_which == B_Type) delete m_ptr.b;
    }

    // These two functions can be used to query which type is stored.
    bool hasA() const {
        return m_which == A_Type;
    }
    bool hasB() const {
        return m_which == B_Type;
    }

    // These two functions can be used to query the pointers to the actual types.
    // I made them return a null pointer if the wrong getter was used.
    A *getA() {
        return m_which == A_Type ? m_ptr.a : 0;
    }
    B *getB() {
        return m_which == B_Type ? m_ptr.b : 0;
    }
}

请注意，如果您复制 EitherAorB 的实例，此实现将缺少内存.要解决此问题，请禁用复制(通过将复制构造函数和赋值运算符设为私有(private)或在 C++11 中使用 = delete 禁用它们)，或者实现将深度复制指针对象的复制构造函数和赋值运算符。

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你说你不熟悉模板编程。使这个实现模板化并不困难。就放template<typename A, typename B>在整个类定义之前；然后它应该开箱即用。但是，不要移动 .cpp 中的实现在这种情况下的文件；最好是让它们在我写的时候保持内联。

然后，A和 B不是类型，而是您在客户端代码中分配类型的占位符。然后我将 tempalte 类重命名为 Either , 所以你的类型名称变成类似 Either<This, That> 的东西.