Question

我正在尝试实现一个惰性初始化类lazy<T>，它存储T的构造参数，并在第一次需要时使用它们来构造T。目前我正在捕获函数对象（存储在boost::function中）中的参数，该对象在调用时在指定位置构造对象;虽然这有效，但它需要动态分配，我想避免这种情况。

我想使用boost::variant，其中不同的变体是与T的各种构造函数对应的不同参数列表（假设没有任何模板构造函数）和T本身，以便在编译时知道所需的内存量。为此，我需要一种编译时方法来汇编T中所有可访问构造函数的列表。有没有办法做到这一点？

Answer 1

这个答案中有两个半版本：

基于variant<>，
基于optional<>和
一个实际上没有获取构造函数参数的版本，而是一个工厂可调用的版本。这可能会使动态分配更多地减少（但与问题略有不同）

Boost Variant

更新感谢@ 5gon12eder的评论我已经创建了这个基于Boost Variant的更优雅的版本：

请注意，Boost Variant也不使用动态内存分配。

<强> Live On Coliru

#include <functional>
#include <boost/variant.hpp>

template <typename T>
struct Lazy {
    template <typename... Args> Lazy(Args const&... args) 
        : _storage(Factory([=] { return T(args...); }))
    { }

    T& get()             { return ensure(); }
    T const& get() const { return ensure(); }

    explicit operator bool() const { return _storage.which(); }

  private:
    using Factory = std::function<T()>;
    mutable boost::variant<Factory, T> _storage;

    T& ensure() const {
        if (!_storage.which())
            _storage = boost::get<Factory>(_storage)();

        return boost::get<T>(_storage);
    }
};

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    Lazy<std::string> ls("Hello world");
    std::cout << ls.get() << "\n";

    // Lazy<std::string> oops(42.7, true); // no matching function call
}

限制与Boost Optional一样（见下文）。请注意，对于变量，工厂将在实例化时被破坏，因此如果参数类型具有昂贵的析构函数，则可能需要牢记这一点。

Boost Optional

When To Use Boost Optional

[...]

另一个典型的情况是表明我们还没有价值，但我们希望以后能有价值。这个概念可以用于实现延迟初始化或两阶段初始化等解决方案。

请注意，Boost Optional会不使用动态内存分配。

<强> Live On Coliru

#include <functional>
#include <boost/optional.hpp>

template <typename T>
struct Lazy {
    template <typename... Args> Lazy(Args const&... args) 
        : _factory([=] { return T(args...); })
    { }

    T& get()             { return *(_value? _value : _value = _factory()); }
    T const& get() const { return *(_value? _value : _value = _factory()); }

    explicit operator bool() const { return _value; }

  private:
    std::function<T()> _factory;
    mutable boost::optional<T> _value;
};

#include <string>
#include <iostream>

int main() {
    Lazy<std::string> ls("Hello world");
    std::cout << ls.get() << "\n";

    // Lazy<std::string> oops(42.7, true); // no matching function call
}

不可否认，这有局限性

没有正确扣除大括号初始化列表，
构造函数参数必须是可复制的（使用c ++ 14时，这个限制可能不需要太多努力就可以解除）。
类型删除function<>可能仍会产生动态分配。有几个实现使用小对象缓冲区优化来优化小工厂仿函数，因此配置文件，配置文件，配置文件。

您可以考虑直接从来电者提供工厂仿函数：
请参阅此变体 Live On Coliru 。
- 在某种程度上，这只会改变负担 - 这可能是也可能不重要
- 在呼叫现场使用它似乎相当不太友好

请注意，它会对构造函数参数进行早期检测，因此类似

Lazy<std::string> oops(42.7, true);

根本就没有编译。

作为奖励，它具有类似智能指针的上下文转换为bool。您将需要添加更多内容（例如哈希＆lt;＆gt;特化，以及可能只遵循boost::optionals IO运算符实现的IO运算符）

创建类的所有构造函数的类型列表

1 个答案:

Boost Variant

Boost Optional

When To Use Boost Optional