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C++在运行时从集合中选择类型

转载 作者:行者123 更新时间:2023-11-30 03:29:46 25 4
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我有一个程序,我想在运行时而不是编译时选择一组类型(从预定义的列表中)。

下面是我想要运行的代码类型的示例; EvenLog是定义数值网格的类型,deriv_Ox是x阶微分方案:

struct Even {
double a, b;
};
struct Log {
double a, x0, b;
};
// ...

struct deriv_O2 {
vec_type operator() (const vec_type & f_points) const;
};
struct deriv_O4 {
vec_type operator() (const vec_type & f_points) const;
};
// ...

template <class grid_type, class deriv_type>
void run_calculation (const std::string param_file) {
auto grid = grid_from_file<grid_type>(param_file);
auto deriv = deriv_from_file<deriv_type>(param_file);
// ...
}

我想通过读取参数文件来决定在运行时使用这些类型中的哪一种。我的解决方案是使用标记和 case 语句来决定使用单个列表中的哪种类型,然后将每个 case 语句嵌套在一个函数中,该函数决定集合中的每种类型,如下所示:

enum struct grid_tag { Even, Log };
enum struct deriv_tag { O4, O2 };

grid_tag grid_tag_from_file (const char file_name[]);
deriv_tag deriv_tag_from_file (const char file_name[]);

template <class deriv_type>
void run_calculation (const grid_tag g,
const std::string param_file) {
switch(g) {
case grid_tag::Even:
run_calculation<Even, deriv_type>(param_file);
break;
case grid_tag::Log:
run_calculation<Log, deriv_type>(param_file);
break;
}
}

void run_calculation (const grid_tag g, const deriv_tag d,
const std::string param_file) {
switch(d) {
case deriv_tag::O4:
run_calculation<deriv_O4>(g, param_file);
break;
case deriv_tag::O2:
run_calculation<deriv_O2>(g, param_file);
break;
}
}

int main (int argc, char * argv[]) {
grid_tag g = grid_tag_from_file(argv[1]);
deriv_tag d = deriv_tag_from_file(argv[1]);
run_calculation(g, d, argv[1]);
}

问题是我有一组 ~6 种类型可供选择,列表大小为 ~10,而且这些类型在未来会增加。我目前的解决方案使添加新类型变得很尴尬。

这个解决方案是我要做的最好的吗?我是不是很挑剔,或者有人可以建议更好的解决方案?我看过 boost::variant(在类似问题中推荐),但我认为这并不适合我想做的事情。

最佳答案

正如所写,这会导致“双重分派(dispatch)”,这在 C++ 中不是一件容易解决的事情(请参见此处的示例:Understanding double dispatch C++)。

什么可能适用于这种情况,而不是:

template <class grid_type, class deriv_type>
void run_calculation (const std::string param_file) {
auto grid = grid_from_file<grid_type>(param_file);
auto deriv = deriv_from_file<deriv_type>(param_file);
// ...
}

从文件中检索网格/派生并生成具体类型,取而代之

void run_calculation (const std::string param_file, grid_tag gtag, deriv_tag dtag) {
auto /*Grid interface*/ grid = grid_from_file(param_file, gtag);
auto /*Deriv interface*/ deriv = deriv_from_file(param_file, dtag);
// ...
}

并在 Grid/Deriv 接口(interface)上使用虚函数调用来完成这些工作。

(如果你不想通过虚拟方法污染原始网格/派生类,你也可以为它们创建包装器)

这样做的好处(当然,如果适用于您的实际情况)是,您不需要解决所有组合。与“开关”解决方案(以类似的方式工作)相比,您无需记住在各处放置开关来决定类型,您只需调用适当的虚函数即可完成工作(如果 virt.functions 是纯粹在接口(interface)中,你不能忘记提供它们,否则它不会编译)。

此外,除了 grid_tag、deriv_tag,您可以在接口(interface)上提供一个虚拟方法来适本地从文件中读取。

而且我还建议通过 const ref ("const std::string & param_file") 传递字符串,而不是通过值(复制)。

关于C++在运行时从集合中选择类型,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/45457375/

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