C++ 使用静态关键字或索引模板处理许多派生类

Question

我的意图是，每当我添加一个新的派生类时，我都需要将它注册到某个其他类对象的类名列表中，以便所有新添加的类都可以用于一个进程。但是，如果不手动向其他类编写额外的内容，这样做会花费更多时间。

我有很多派生类需要维护，例如将它们添加到列表、检查它们的名称和类似的事情。现在我要使它自动化。我能想到的是

• 让每个派生类都包含一个静态成员初始化程序，该初始化程序还将自己的名称添加到基类的静态列表中，以便程序调度程序解析该列表并处理准备工作。
• 查看包含具有相同命名方案的源文件(派生类类定义)的文件夹，并从中构建一个列表(再次使用名称)
• 让每个派生类拥有一个模板类型的数字，并在基类中迭代它直到它给出错误

所有这些可能都不适合生产，或者至少可能不会一直有效，例如，static 关键字不起作用，除非一个类被使用一次，但如果我不使用，我就无法初始化一个类不知道。第二个选择不安全，第三个我不知道当模板的整数索引越界时会不会导致程序崩溃。

自增有多危险

 // try until error, can compiler compile this?
 while(noError)
 {
     tryInit(new MyClass<ctr>()).addToList();
 }
 // or
 tryInit(new MyClass<2>()).addToList();
 tryInit(new MyClass<3>()).addToList();
 tryInit(new MyClass<4>()).addToList();
 tryInit(new MyClass<5>()).addToList(); 

如果没有 5 个派生类会怎样？

是否有 beyond static 关键字使类在程序启动时立即加载，即使没有前向声明或其他任何东西？

Answer 1

你所描述的是可能的，如果有点不安全/令人讨厌

template<int>
struct MyClass : std::false_type {};

template<>
struct MyClass<0> : std::true_type
{
    static void foo(int i) { std::cout << i << " is useful!" << std::endl; }
};

// and so on...

要添加一个新类，只需添加 MyClass 的另一个特化即可。

遍历所有的

template<int n>
void foo_all_(int i)
{
    if constexpr(MyClass<n>::value)
    {
        MyClass<n>::foo(i);
        foo_all_<n + 1>(i);
    }
}

void foo_all(int i)
{
    foo_all_<0>(i);
}

不安全/令人讨厌的部分是所有 MyClass 都必须适本地专门化和定义才能工作。

我认为拥有这样一个类家族只对多态性有用，这可以使它更友好一些

struct Base : std::true_type { /* ... */ };

template<int>
struct MyClass {};    

template<>
struct MyClass<0> : Base { /* ... */ };

并使用 Base 引用保存 MyClass 的实例。