派生类中的C++成员函数模板，如何从基类中调用它？

Question

由于我之前的问题听起来令人困惑，我认为最好清楚地说明我想要实现的目标。

我有(暂时忽略继承并关注 X):

class Base {};

class X : public Base {
private:
    double m_double;
public:
    template<class A> friend 
    void state( A& a, const X& x ) {
        data( a, x.m_double, "m_double" );
    }   
};

我现在可以引入任意新类，这些类根据数据函数的重载方式执行不同的操作，我们将在下文中将这些称为访问器:

class XmlArchive {...}; //One Accessor
template<class T>
void data( XmlArchive& a, const T& t, const std::string& str ) {
//read data and serialize it to xml Archive
}

class ParameterList {...}; //Another Accessor
template<class T>
void data( ParameterList& a, const T& t, const std::string& str ) {
//put data in a parameter list 
}

然后我可以写:

X myX;

XmlArchive myArchive;
state( myArchive, myX );

ParameterList myParameters;
state( myParameters, myX );

太棒了，代码重用! :D 但是以下(显然)失败了:

Base* basePtr = new X; //This would come from factory really, I should not know the type X
state( myParameters, *basePtr ); //Error

目标是使最后一次调用成功。我考虑过的(以及为什么不能接受):

第一个方案:让所有的Accessor都继承自一个共同的基类，比如AccessorBase，然后写在Base中

virtual state( AccessorBase& a ) const = 0;

并在 X 中实现所需的代码(调用状态的语法会略有不同，但可以修复)。问题是 AccessorBase 需要为每种可能的类型都有一个虚函数，它作为数据函数中的第二个参数出现。由于这些类型可以是用户定义的类(参见类组合的情况，X 以 Y 作为数据成员)，我不知道如何使这种策略起作用。

第二个选项:在 Base 中为每个访问器创建一个虚函数。这违反了打开/关闭原则，因为添加新的访问器类(例如 TxtArchive)将需要修改基类。

我理解为什么虚拟成员函数不能模板化(不同编译单元中可能有不同的 vtbl)。然而在我看来应该有解决这个问题的方法...... Base 知道它确实是 X 类型，并且 Accessor 的类型总是明确的，所以它是找到一种调用方式的问题(对于XmlArchive 类型的访问器):

state( xmlArchive, x ); //xmlArchive of type XmlArchive, x of type X

这将产生结果。

总而言之，我想打电话:

state( myParameters, *basePtr );

如果 basePtr 指向具有与调用兼容的函数模板的派生类，则成功，否则抛出异常。

在我看来，boost::serialize 做了类似的事情，但我不知道如何(它可能是通过模板在 C++ 中重新实现继承关系，我看到 This() 函数返回最派生的指针但是它变得非常困惑......)

再次感谢您的帮助!

Answer 1

您可以为此使用访问者模式:

class IVisitor
{
  public:
    virtual void on_data( double, const char * )=0;
    virtual void on_data( std::string, const char * )=0;
}; 

class Base 
{
  public:
    virtual void visit( IVisitor * v )=0;
};

class X : public Base 
{
  private:
    double m_double;
    std::string m_string;
  public:
    void visit( IVisitor * v)
    {
        v->on_data( m_double, "m_double" );
        v->on_data( m_string, "m_string" );
    }   
};

Base * base = ...;
XmlArchive ar;  // This must derive from IVisitor
base->visit(&ar);
ParameterList pl; // This must derive from IVisitor
base->visit(pl);

如果您不喜欢在 IVisitor 中实现每个不同的 on_data 类型，您可以使用 boost::any -但根据我的经验，实现该功能所需的分支是不值得的。