c++ - 根据抽象工厂中可用的重载版本自动选择构造函数

Question

我正在使用 C++ 模板编写一个抽象工厂，但遇到了一个小障碍。即，泛型类 T 可以提供以下一种或多种构造对象的方法:

static T* T::create(int arg);
T(int arg);
T();

我正在编写抽象工厂类，以便它可以按给定顺序自动尝试这三种可能的构造:

template <class T>
class Factory {
public:
    T* create(int arg) {
        return T::create(arg);  // first preference
        return new T(arg);  // this if above does not exist
        return new T;  // this if above does not exist
        // compiler error if none of the three is provided by class T
    }
};

如何使用 C++ 模板实现此目的？谢谢。

Answer 1

沿着这条线的东西应该工作:

struct S { static auto create(int) { return new S; } };
struct T { T(int) {} };
struct U {};

template<int N> struct tag: tag<N-1> {};
template<> struct tag<0> {};

class Factory {
    template<typename C>
    auto create(tag<2>, int N) -> decltype(C::create(N)) {
        return C::create(N);
    }

    template<typename C>
    auto create(tag<1>, int N) -> decltype(new C{N}) {
        return new C{N};
    }

    template<typename C>
    auto create(tag<0>, ...) {
        return new C{};
    }

public:
    template<typename C>
    auto create(int N) {
        return create<C>(tag<2>{}, N);
    }
};

int main() {
    Factory factory;
    factory.create<S>(0);
    factory.create<T>(0);
    factory.create<U>(0);
}

它基于 sfinae 和标签调度技术。
基本思想是将工厂的 create 函数转发给一组内部函数。由于 tag 的存在，这些函数会按顺序测试您要查找的功能，如果测试失败，这些函数将被丢弃。由于 sfinae，只要其中一个成功，代码就会编译并且一切都按预期工作。

---

这是 C++17 中的类似解决方案:

#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <utility>

struct S { static auto create(int) { return new S; } };
struct T { T(int) {} };
struct U {};

template<typename C> constexpr auto has_create(int) -> decltype(C::create(std::declval<int>()), bool{}) { return true; }
template<typename C> constexpr auto has_create(char) { return false; }

struct Factory {
    template<typename C>
    auto create(int N) {
        if constexpr(has_create<C>(0)) {
            std::cout << "has create" << std::endl;
            return C::create(N);
        } else if constexpr(std::is_constructible_v<C, int>) {
            std::cout << "has proper constructor" << std::endl;
            return new C{N};
        } else {
            std::cout << "well, do it and shut up" << std::endl;
            (void)N;
            return C{};
        }
    }
};

int main() {
    Factory factory;
    factory.create<S>(0);
    factory.create<T>(0);
    factory.create<U>(0);
}

感谢@StoryTeller 和@Jarod42 在这个艰难的早晨提供的帮助。
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