c++ - std::map 的多态成员变量指针

Question

我正在努力实现与字符串键关联的成员变量指针的映射。所有变量的范围都来自基类“BaseA”从映射中访问变量时，只需要使用基类方法(示例中的getDesc())，无需检索原始类型。

此代码在 GNU g++6.2.1 下编译和运行，但根据我的阅读，reinterpret_cast 的使用不可移植，可能不适用于其他编译器。它是否正确？或者这段代码是否符合C++标准？有没有其他方法可以不使用 reinterpret_cast 来做到这一点？一项要求是“Vars”必须可以使用默认的复制构造函数和复制分配实现进行复制。

示例代码:

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <map>
#include <typeinfo>

using namespace std;

struct BaseA
{
    virtual string getDesc()  = 0;
};

struct A1 : BaseA
{
    string getDesc() override { return "This is A1"; }
};

struct A2 : BaseA
{
    string getDesc() override { return "This is A2"; }
};

struct Vars
{
    A1 a1;
    A2 a2;

    map< string, BaseA Vars::* > vars;

    Vars()
    {
        vars["A1_KEY"] = reinterpret_cast<BaseA Vars::*>(&Vars::a1);
        vars["A2_KEY"] = reinterpret_cast<BaseA Vars::*>(&Vars::a2);
    }

    BaseA& get( const string& key )
    {
        auto it = vars.find( key );
        if ( it != vars.end())
        {
            return this->*(it->second);
        }
        throw std::out_of_range( "Invalid variable key:[" + key + "]");
    }
};                                

int main()
{
    Vars v;

    cout << "a1 description :" << v.get("A1_KEY").getDesc() << endl;
    cout << "a2 description :" << v.get("A2_KEY").getDesc() << endl;

    return 0;
}

Answer 1

是的，有very few guarantees关于 reinterpret_cast 会做什么，从一个指向成员的指针转换为另一个不是其中之一(除非您随后转换回原始类型，这对您没有真正帮助)。

执行此操作的安全且简单的方法是使用 std::function:

struct Vars
{
    A1 a1;
    A2 a2;

    map< string, std::function<BaseA&(Vars&)> > vars;

    Vars()
    {
        vars["A1_KEY"] = &Vars::a1;
        vars["A2_KEY"] = &Vars::a2;
    }

    BaseA& get( const string& key )
    {
        auto it = vars.find( key );
        if ( it != vars.end())
        {
            return it->second(*this);
        }
        throw std::out_of_range( "Invalid variable key:[" + key + "]");
    }
};

请注意，如果您永远不需要更改 vars 字典，您可以将它变成一个 static const 成员。 (这意味着您需要在源文件中的类之外定义和初始化它。)