具有多个构造函数签名的 C++ 通用工厂？

Question

有没有人将 Andrei Alexandrescu 的经典通用工厂(Chapter 8 的第 208 页，Modern C++ Design )与 Boost.TypeErasure 的“多功能”功能相结合？ ？也就是说，具有多个创建者函数签名的灵 active ，这些签名在参数的数量和类型方面有所不同(但仍然具有相同的返回类型并且在编译时已知)。

也就是说，如何组合这个稍微简化的泛型Factory:

#include <map>
#include <utility>
#include <stdexcept>

template <class AbstractProduct, typename IdentifierType, typename ProductCreator>
class Factory
{
public:
    bool Register(const IdentifierType& id, ProductCreator creator) {
        return associations_.emplace(id, creator).second;
    }

    bool Unregister(const IdentifierType& id) {
        return associations_.erase(id) == 1;
    }

    template <typename... Arguments>
    AbstractProduct CreateObject(const IdentifierType& id, Arguments&& ... args) {
        auto i = associations_.find(id);
        if (i != associations_.end()) {
            return (i->second)(std::forward<Arguments>(args)...);
        }
        throw std::runtime_error("Creator not found.");
    }

private:
    std::map<IdentifierType, ProductCreator> associations_;
};

使用这个(不完整的)函数类型删除“模式”:

#include <boost/type_erasure/any.hpp>
#include <boost/type_erasure/builtin.hpp>
#include <boost/type_erasure/callable.hpp>
#include <boost/mpl/vector.hpp>
#include <boost/variant.hpp>    

template<class... Sig>
using multifunction = any< mpl::vector< copy_constructible<>, typeid_<>, relaxed, callable<Sig>... > >;
using variant_type = boost::make_recursive_variant< void, double, ... >::type;
using function_type = multifunction<AbstractProduct(void), AbstractProduct(double), AbstractProduct(double, double)>;

class variant_handler
{
public:
    void handle(const variant_type& arg) {
        boost::apply_visitor(impl, arg);
    }
    void set_handler(function_type f) {
        impl.f = f;
    }
private:
    struct dispatcher : boost::static_visitor<void>
    {
        template<class T>
        void operator()(const T& t) { f(t); }
        // For a vector, we recursively operate on the elements
        void operator()(const vector_type& v)
        {
            boost::for_each(v, boost::apply_visitor(*this));
        }
        function_type f;
    };
    dispatcher impl;
};

以便最终可以像这样使用它:

Factory<Arity*, int, ???> factory;
factory.Register(0, boost::bind( boost::factory<Nullary *>() ));
factory.Register(1, boost::bind( boost::factory<Unary *>(), _1 ));
auto x = factory.CreateObject(0);
auto y = factory.CreateObject(1, 0.5);

我还没有在野外找到一个现有的实现，我目前正在尝试自己实现它。我的第一次尝试犯了一个错误，试图将 boost::bind() 的结果存储在 function_type 中，这导致了与 this 相同的错误。所以问题。我怀疑答案需要将 ProductCreator 模板参数移动到 Register 函数并在那里做一些事情。

所以我想我最终是在寻找通用多功能工厂的完整、有效的实现，它可能已经存在，但我只是忽略了它。但是，我们将不胜感激将其整合在一起的任何帮助。

我更喜欢 C++11 解决方案，但显然 C++14 总比没有好，等等。

在此先感谢您的帮助!

Answer 1

好的，我有一个不使用 Boost.TypeErasure 的略显丑陋的解决方案，它是 C++14，但它确实提供了基本相同的功能。它是多层的，因此 ID 编号是按工厂编号的(但您也可以唯一编号)。我会尽快写更多，但我现在真的要 sleep 了......

#include <boost/functional/factory.hpp>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/bind.hpp>

#include <cassert>
#include <map>
#include <tuple>
#include <type_traits>
#include <utility>


template <class AbstractProduct, typename IdentifierType, typename... ProductCreators>
class Factory
{
    using AssociativeContainers = std::tuple<std::map<IdentifierType, boost::function<ProductCreators>>...>;
public:
    template <typename Product, typename... Arguments>
    bool Register(const IdentifierType& id, boost::function<Product(Arguments...)> creator) {
        auto &foo = std::get<std::map<IdentifierType, boost::function<AbstractProduct(const Arguments&...)>>>(associations_);
        return foo.emplace(id, creator).second;
    }

    // This function left as an exercise to the reader...
    bool Unregister(const IdentifierType& id) {
        return associations_.erase(id) == 1;
    }

    template <typename... Arguments>
    AbstractProduct CreateObject(const IdentifierType& id, Arguments&& ... args) const {
        auto const &foo = std::get<std::map<IdentifierType, boost::function<AbstractProduct(const Arguments&...)>>>(associations_);
        auto const i = foo.find(id);
        if (i != foo.end()) {
            return (i->second)(std::forward<Arguments...>(args)...);
        }
        throw std::runtime_error("Creator not found.");
    }

private:
    AssociativeContainers associations_;
};


struct Arity {
    virtual ~Arity() = default;
};

struct Nullary : Arity {};

struct Unary : Arity {
    Unary() {}
    Unary(double x) : x(x) {}

    double x;
};


int main(void)
{
    Factory<Arity*, int, Arity*(), Arity*(const double&)> factory;
    factory.Register(0, boost::function<Arity*()>{boost::factory<Nullary*>()} );
    factory.Register(1, boost::function<Arity*(const double&)>{boost::bind(boost::factory<Unary*>(), _1)});
    auto x = factory.CreateObject(1, 2.0);
    assert(typeid(*x) == typeid(Unary));
    x = factory.CreateObject(0);
    assert(typeid(*x) == typeid(Nullary));
}