基于动态选择类型的 C++ 模板用法

Question

我试图找到一种有效的方法来调用基于特定 C++ 模板类型的变量动态值。目前我不清楚如何解决这个问题，除了使用大而丑陋的 if/else 选择器来处理大量排列，如下例所示。如您所见，这并不漂亮。

相反，我想动态调用合适的模板，而无需庞大的 if/else 选择器...

非常感谢来自 C++ 模板大师的任何建议。

// crude generic data converter template invoked based on dynamic in/out buffer type
template <class dstType, class srcType>
void ConvertCopy(unsigned char* dst, const unsigned char* src, int size)
{
    // requires same in/out buffer same dimensions
    if (typeid(srcType) != typeid(dstType)) 
    {
        dstType* c_dst = (dstType*)dst;
        srcType* c_src = (srcType*)src;
        for(int i=0;i<size;i++)
            c_dst[i] = (dstType)c_src[i];
    }
    else
        memcpy(dst, src, size * sizeof(srcType)); // Plain copy
}

void test()
{
    const int buffersize = 100;

    int inbuffer[buffersize];
    double outbuffer[buffersize];
    unsigned char* anyIn = (unsigned char*)inbuffer;
    unsigned char* anyOut = (unsigned char*)outbuffer;

    int my_in_type = 1;
    int my_out_type = 3;

    if(my_in_type == 1) { // int
        if(my_out_type == 1) ConvertCopy<int, int>(anyOut, anyIn, buffersize); // int -> int
        if(my_out_type == 2) ConvertCopy<float, int>(anyOut, anyIn, buffersize); // int -> float
        if(my_out_type == 3) ConvertCopy<double, int>(anyOut, anyIn, buffersize); // int -> double
        // ...
    }
    else if(my_in_type == 2) { // unsigned int
        if(my_out_type == 1) ConvertCopy<int, unsigned int>(anyOut, anyIn, buffersize); // unsigned int -> int
        if(my_out_type == 2) ConvertCopy<float, unsigned int>(anyOut, anyIn, buffersize); // unsignedint -> float
        if(my_out_type == 3) ConvertCopy<double, unsigned int>(anyOut, anyIn, buffersize); // unsigned int -> double
        // ...
    }
    else {}
    // ...
}

Answer 1

没有办法(除了非常年轻的 JIT proposals )避免分支或查找表:功能模板的不同特化可以具有不相关类型(有一些限制在参数类型上，尤其是在支持推导时)，这使得在类型系统中支持带有动态模板参数的调用变得难以置信，即使已知它是从一个小集合中提取的。 (您的所有碰巧都是 void(unsigned char*,const unsigned char*,int)，但为了保持一致性，规则不考虑这一点。)

也就是说，样板文件可以在 cases like this 中高效表达类型不变的地方:

template<class D>
auto copier(int s) {
  switch(s) {
  case 1: return ConvertCopy<D,int>;
  case 2: return ConvertCopy<D,unsigned>;
  // …
  }
}
void test() {
  // …
  [](int d) {
    switch(d) {
    case 1: return copier<int>;
    case 2: return copier<float>;
    case 3: return copier<double>;
    // …
    }
  }(my_out_type)(my_in_type)(anyOut,anyIn,buffersize);
}

这种方法将冗长程度从 O(mn) 减少到 O(m+n) )。如果您认为额外的括号组是分开的，这可能会有所帮助，因为它们就像“运行时模板参数列表”。

当然可以将其概括为从具有(实用性)已知范围的有趣输入的元函数生成任何一致类型的值。