c++ - 您如何static_cast std::unordered_set？

Question

我正在尝试static_cast一个unordered_set，我想知道如果没有未定义的行为，这是否有可能。

这是我要完成的工作:

#include <unordered_set>

struct  Base{};
struct Derived : public Base{ Derived() = default; };

int main(void){
    std::unordered_set<Base *> set;
    set.insert(new Derived{});
    auto set_ptr{static_cast<std::unordered_set<Derived *>*>(&set)};
}

我正在尝试将一组Base *静态转换为一组Derived *。

但是，这不会出现错误:

main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:21:66: error: invalid static_cast from type ‘std::unordered_set*’ to type ‘std::unordered_set*’
     auto set_ptr{static_cast<std::unordered_set<Derived *>*>(&set)};

我想知道是否有一种方法可以不输入未定义的行为范围。

Answer 1

在大多数情况下，您无法针对模板参数执行强制转换，例如

MyTemplateClass<T> foo;
MyTemplateClass<U>& bar = std::static_cast<MyTemplateClass<U>&>(foo);

因为类型MyTemplateClass<U>和MyTemplateClass<T>在继承结构方面是完全不相关的。两者之一甚至可以完全不同!

在您的情况下，MyTemplateClass是std::unordered_set。

在使用诸如std::set<T*>之类的指针容器的情况下，我们对包含的内容有了更多的了解:指针，几乎没有什么可以做的:

丑陋。非标准危险的。按照标准，这是未定义的行为。

只需执行reinterpret_cast<std::unorederd_set<Derived*>&>即可。在大多数情况下都可以使用。但是，现在不破损是您的全部责任。例如，当使用Base*引用时，必须确保集合中没有std::unorederd_set<Derived*>元素。当您将其传递给函数或存储为某些对象的字段时，将很容易忘记。

干净但是很干净。

写一个适配器。您自己的std::unordered_set<Derived*>实现，在下面保留了对std::unordered_set<Base*>的引用，并在每次访问元素时执行所有必要的强制转换。

例如，您很可能需要在其上编写自己的迭代器。访问者operator*将执行static_cast或dynamic_cast来访问其元素。或者更好的是，让迭代器仅在实际上是Derived*的元素上停止，并跳过所有其他Base*。