C++ 在一个集合中存储多种数据类型

Question

问题:我希望我的代码的不同部分能够访问一个公共(public)集合，该集合以每个对象的类型已知的方式存储不同类型的对象，并且至关重要的是，检索来自集合的应该在编译时进行类型检查。 (我意识到这与之前提出的问题很接近，但请继续阅读，这更具体一些。)

举一个具体的例子，我想要做以下事情:

// Stuff that can go in the collection:
enum Key { NUM_APPLES /* (unsigned int) */, APPLE_SIZE /* (double) */ }
map<Key, Something> collection;

unsigned int * nApples = collection.find(NUM_APPLES);
int * appleSize = collection.find(APPLE_SIZE); // COMPILATION ERROR - WRONG TYPE

我的解决方案:到目前为止，我已经使用 boost::any 设计了以下解决方案:

关键:

using namespace std;
using namespace boost::any;

struct KeySupertype
{
protected:
    // Can't create an instance of this type
    KeySupertype() {}
private:
    // Can't copy
    KeySupertype& operator = (const KeySupertype& other) {}
    KeySupertype(const KeySupertype& other) {}
};

template <typename Type>
struct Key : public KeySupertype
{
public:
    Key() {}
};

集合:

class PropertiesMap
{
public:
    template<typename T>
    T * find(Key<T> & key);

    /* Skipping erase, insert and other methods for brevity. */

private:
    map<const KeySupertype *, any> myAnyMap;
};

template <typename T>
T * PropertiesMap::find(Key<T> & key)
{
    const map<const KeySupertype *, any>::iterator it = myAnyMap.find(&key);

    if(it == myAnyMap.end())
        return NULL;

    return any_cast<T>(&it->second);
}

用法:

static const Key<unsigned int> NUM_APPLES;
static const Key<double> APPLE_SIZE;

PropertiesMap collection;

/* ...insert num apples and apple size into collection ...*/

unsigned int * const nApples = collection.find(NUM_APPLES);
int * const nApples = collection.find(NUM_APPLES); // COMPILATION ERROR

这种方式类型信息被编码为每个 Key根据其模板参数，因此在与集合交互时将强制执行该类型。

问题:

1) 这是实现我的目标的合理方式吗？

2) 令人讨厌的一点是该集合使用地址 Key对象作为内部 std::map key 。有没有解决的办法？或者至少是一种减少滥用的方法？我试过使用独特的 int在从 static int 生成的每个 key 中(并使 std::map 键类型为 int )，但出于线程原因，我想尽可能避免静态。

3) 避免使用boost::any std::map是否合理类型为 <const KeySupertype *, void *>并使用 static_cast<T>而不是 any_cast ？

Answer 1

1) 我觉得不错，一个聪明的解决方案

2) 我猜你担心有人会复制 key 并且它的地址会改变。如果这是您的顾虑，请在您的 KeySuperType 中保留一个“原始地址”字段.构建时将原始地址设置为此，复制时将原始地址设置为右手(源)的原始地址。使用此原始地址访问 map 内容。我真的想不出一个编译时的解决方案，因为在编译时，编译单元不会相互了解。您可以在链接时最早为键分配唯一 ID，获取全局变量的地址有点等同于此。我可以看到这个解决方案的唯一弱点是，如果您在两个动态共享库中定义相同的 key 而不使用 extern ，他们将默默地拥有自己的具有不同地址的 key 版本。当然，如果所有东西都进入同一个二进制文件，你就不会有这个问题，因为没有 extern 的两个声明。将导致“多重声明”链接器错误。

3) 如果您对 boost::any 有疑问取决于 boost(比你想象的更好)，然后实现 any自己，这出奇的简单。如果问题是性能，那么 static_cast<>对我来说似乎也可以，只要您保留 PropertiesMap 的内部结构即可远离那些不知道自己在做什么的人......