c++ - 使用可变参数模板的工厂模式？

Question

我有一个抽象类

template <class T> struct A { /* virtual methods */ };

和几个具有各种构造函数的具体派生类

// The constructor of B takes 1 input
template <class T>
struct B
    : public A<T>
{
    B() { /* default ctor */ }
    B( T *input ) { /* initializer */ }

    // .. implement virtual methods
}


// The constructor of C takes 2 inputs
template <class T>
struct C
    : public A<T>
{
    double some_member;

    C() { /* default ctor */ }
    C( T *input, double& value ) { /* initializer */ }

    // .. implement virtual methods
}

我创建了一个返回指向 A 的指针的工厂，并且我正在尝试使用可变参数模板将输入转发到所选派生类的构造函数。它工作正常，但我不得不为有/没有构造函数输入的情况复制代码，我正在寻找一种防止代码重复的方法(见下文)。

template <class T>
struct A_Factory
{
    typedef std::shared_ptr<A> out_type;

    // Version without constructor inputs
    static out_type create( id_type id )
    {
        out_type out;
        switch (id)
        {
            // .. select the derived class
            case Type_B:
                out.reset( new B() );
                break;
        }
        return out;
    }

    // Version with constructor inputs
    template <class... Args>
    static out_type create( id_type id, Args&&... args )
    {
        out_type out;
        switch (id)
        {
            // .. select the derived class
            case Type_B:
                out.reset( new B( std::forward<Args>(args)... ) );
                break;
        }
        return out;
    }
};

很抱歉问了这么长的问题。任何使这个更短的建议表示赞赏。

Answer 1

我们可以使用 SFINAE 和 std::is_constructible 来解决这个问题类型特征(h/t Yakk)。

我们只需要一个创建函数，它将分派(dispatch)给其他函数:

template <class... Args>
static std::shared_ptr<A> create( id_type id, Args&&... args )
{
    switch (id) {
    case Type_B:
        return create<B>(std::forward<Args>(args)...);
    case Type_C:
        return create<C>(std::forward<Args>(args)...);
    // ...
}

每个基于标签的 create 函数要么调用正确的构造函数，要么在这样的构造函数不存在时返回 nullptr:

// possible to construct
template <typename T, typename... Args>
std::enable_if_t<
    std::is_constructible<T, Args...>::value,
    std::shared_ptr<T>
>
create(Args&&... args) {
    return std::make_shared<T>(std::forward<Args>(args)...);
}

// impossible to construct
template <typename T, typename... Args>
std::enable_if_t<
    !std::is_constructible<T, Args...>::value,
    std::shared_ptr<T>
>
create(Args&&... ) {
    return nullptr;
}