Question

是否可以在不使用指针的情况下维护任何 std c ++容器中派生类的知识，从容器中动态转换返回值？我知道我可以创建一个向量或者某些基类类型的指针，并让它们保留它们的子类。但问题是我必须使用指针吗？

示例：

struct A {
  int x = 0, y = 0, z = 0;
  virtual void foo() { cout << "A" << endl; };
};

struct B : public A {
  int a = 1, b = 1, c = 1;
  virtual void foo() { cout << "B" << endl; };
};

int main() {  
  <SOMECONTAINER><A> a(2);
  a[0] = A();
  a[1] = B();
  B * p;
  B& n = dynamic_cast<B&>(a[1]); // Always throws?
  p = dynamic_cast<B*>(&a[1]); // Always zero?
  cout << p << endl;
}

Answer 1

是的，你必须使用指针。否则，尝试将B放入A的容器中会导致slicing：B被缩减为A（这不仅限于容器，如果你执行A a = B()或将B传递给期望A的函数，则会发生完全相同的事情。

当你后来把它取回时，它是一个A，完全不知道它的血统包括B类型的杰出祖先 - 无论你怎样看待{{1} }}，你不能使它成为A。

Answer 2

您需要指向虚拟成员函数调度的指针。

当你想到它，没有指针时，你就会被“按价值”留下。价值语义和多态性并没有真正有意义。

值具有单个上下文/类型。它原子而简单。 WYSIWIG，可以这么说。当然，你可以施展它，但是你有......另一个价值。

Answer 3

有一个经常被引用的程序员谚语：除了太多的间接层外，没有任何问题无法用额外的间接层解决。

将其付诸实践，请查看boost::variant 如果容器存储boost::variant允许您想要存储的所有（子）类，则可以避免使用指针。

这可能是胜利，但不必如此在提交此类解决方案之前进行衡量。

Answer 4

我认为这里实际上有两个问题：

是否可以在不使用指针和相关动态分配的情况下在STL容器中获取多态语义？
是否可以保留存储在STL容器中的多态对象的具体类型？

1的答案是肯定的，付出了一些努力。正如一些人所提到的，一种方法是使用像boost::variant这样的变体类型。这种方法的问题在于你失去了与变体中存储的对象自然交互的能力，而是必须编写访问者，这会产生大量的语法开销。

如果类层次结构是有界的，那么更好的方法可能是使用专门设计用于保留多态语义及其相关语法的boost :: variant（无双关语）的变体。一个例子可能是emplacer。正如上面的dyp评论中所述，emplacer是一种受限制的变体。

至于问题2，如果不使用typeid（）或手动卷式系统，我不知道有什么方法可以做到这一点。

Answer 5

我将忽略对齐，或者假设指针之后的数据充分对齐。

template<class T, unsigned N>
struct poly_anna;
template<class T,unsigned N>
struct poly_bob {
  typedef poly_anna<T,N> poly_anna_;
  T*(*get)(poly_anna_*) = nullptr;
  void(*destroy)(poly_anna_*) = nullptr;
  void(*move_to)(poly_anna_ *,poly_anna_*) = nullptr;
  void(*copy_to)(poly_anna_ const*, poly_anna_*)=nullptr;
};

template<class T, unsigned N>
struct poly_anna {
private:
  poly_bob<T,N> const*bob=nullptr;
  char buff[N];
public:
  template<class U> static poly_bob<T,N> const* get_bob() {
    static poly_bob<T,N> b={
      [](poly_anna*a)->T&{ return *(U*)&a->buff[0]; },
      [](poly_anna*a){ ((U*)&a->buff[0])->~U(); a->bob = nullptr; },
      [](poly_anna*s,poly_anna*d){
        if (s->bob==d->bob){
          *((U*)&d->buff[0])=std::move(*((U*)&d->buff[0]));
          return;
        }
        if (d->bob != nullptr) {
          d->bob->destroy(b);
        }
        d->store( std::move( *(U*)&s->buff[0] ) );
      },
      [](poly_anna const* s, poly_anna*d){
        if (d->bob == s->bob){
          *(U*)&d->buff[0] = *(U const*)&s->buff[0];
          return;
        }
        if (d->bob){ d->bob->destroy(d); }
        d->store( *(U const*)*s->buff[0] );
      }
    };
    return &b;
  };
  template<class U_>
  void store(U_&& u){
    typedef typename std::decay<U_>::type U;
    static_assert( sizeof(U)<=N, "N not large enough" );
    if (bob) bob->destroy( this );
    bob = get_bob<U>();
    new (&buff[0]) U( std::forward<U_>(u) );
  }
  void reset(){ if (bob) bob->destroy(this); }
  T& get() {
    return bob->get(this);
   }
  T const& get() const {
    return bob->get(const_cast<poly_anna*>(this));
   }
   poly_anna( poly_anna const& o ){
     if (o.bob) o.bob->copy_to( &o, this );
   }
   poly_anna( poly_anna && o ){
     if (o.bob) o.bob->move_to( &o, this );
   }
   poly_anna&operator=( poly_anna const& o ){
     if (o.bob) o.bob->copy_to( &o, this );
     else if (bob) bob->destroy(this);
     return *this
   }
   poly_anna&operator=( poly_anna && o ){
     if (o.bob) o.bob->move_to( &o, this );
     else if (bob) bob->destroy(this);
     return *this
   }
   poly_anna()=default;
   ~poly_anna(){if(bob)bob->destroy(this);}
   explicit operator bool()const{return bob;}
};

这是我对多态变体的尝试。它存储T和T的子项，只要它们不大于N，并且可以存储在std个容器中。

让我知道它是否编译。

C ++ std容器 - 没有指针的多态。可能吗？

5 个答案: