c++ - std::pair assignment with downcast

Question

对于事件 react 器和前导器中的超时，我使用了一个优先级队列，它还允许 O(log(n)) 随机访问删除事件(当事件发出信号/完成而不是发生超时时)。我存储 std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, Timed *>，其中 Timed 是一个类，它添加了一个索引(指向队列)以允许在调用 TimedQ::Remove(Timed *p) 时有效删除。当我想要一个与超时关联的事件类型时，我从 Timed 派生。队列的 Top() 和 Pop() 返回一对。

我曾经有一堆使用队列的代码，例如

std::tie(timePt0, eventPtr0) = timeoutQ.Pop();
std::tie(timePt1, eventPtr1) = std::move(hold);

在我开始在队列中使用基类 Timed * 而不是特定事件类型(即 Timed 最初是一个模板化类型)之前，它运行良好，因为我最终需要支持可以与超时关联的多个不同事件类型.但是，由于 eventPtr* 是派生类型(我可以从 static_cast 到队列返回的 Timed *)，上面的代码不再有效。

我想知道执行此操作的最佳方法是什么。现在，它最终变得非常冗长，而且我还担心创建临时文件等效率问题:

auto v(timeoutQ.Pop());
timePt0 = v.first;
eventPtr0 = static_cast<TimedEvent *>(v.second);
std::tie(timePt1, eventPtr1) = std::move(std::make_pair(hold.first, static_cast<TimedEvent *>(hold.second)); // I didn't literally do it like this, but I'm just trying to illustrate my struggle

我唯一的另一个想法是通过派生事件类模板化返回一对的函数，但从代码大小的角度来看这似乎很糟糕，因为即使机器代码应该是这些函数的多个实例也会被创建相同，因为在所有情况下它都是一个存储的指针。

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编辑: 我也尝试过使用它，它可以编译，但我不确定是否正确或有效:

template<class D>
std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, D *> &&Cnvrt(std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, Timed *> &&in)
{
    return std::make_pair(in.first, static_cast<D *>(in.second));
}

最初的例子会变成

std::tie(timePt0, eventPtr0) = Cnvrt<std::remove_pointer<decltype(eventPtr0)>::type>(timeoutQ.Pop());
std::tie(timePt1, eventPtr1) = Cnvrt<std::remove_pointer<decltype(eventPtr1)>::type>(hold);

Answer 1

Cnvrt你已经显示返回一个悬空引用 - 经典 UB .

这是一个更正的 C++11 兼容版本，它也验证了 D在编译时消除了对手册 std::remove_pointer<...>::type 的需要在调用站点:

template<typename D>
constexpr
std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, D>
Cnvrt(std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, Timed*> const& in) noexcept
{
  static_assert(std::is_pointer<D>{}, "D is not a pointer type");

  using derived_type = typename std::remove_pointer<D>::type;
  static_assert(std::is_base_of<Timed, derived_type>{}, "D does not derive from Timed");

  using ptr_type = typename std::remove_cv<D>::type;
  return {in.first, static_cast<ptr_type>(in.second)};
}

// ...

std::tie(timePt0, eventPtr0) = Cnvrt<decltype(eventPtr0)>(timeoutQ.Pop());
std::tie(timePt1, eventPtr1) = Cnvrt<decltype(eventPtr1)>(hold);

Online Demo

这是一个应该在 VC++ 2012 上工作的实现:

template<typename D>
std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, D>
Cnvrt(std::pair<std::chrono::steady_clock::time_point, Timed*> const& in) throw()
{
  static_assert(std::is_pointer<D>::value, "D is not a pointer type");

  typedef typename std::remove_pointer<D>::type derived_type;
  static_assert(std::is_base_of<Timed, derived_type>::value, "D does not derive from Timed");

  typedef typename std::remove_cv<D>::type ptr_type;
  return std::make_pair(in.first, static_cast<ptr_type>(in.second));
}

Online Demo

这里没有任何效率问题——即使是您的最坏场景，如果编译器根本不进行优化，也只是一个标量和一个指针的拷贝(VC++ 2012 可能会复制每个两次，但同样，只是没有启用优化)。