使用C ++进行静态鸭子输入

时间:2016-04-27 12:50:08

标签: c++ templates c++11 duck-typing static-polymorphism

对于模板参数给出的类型,C ++有一些鸭子类型。我们不知道DUCK1DUCK2的类型,但只要它们可以quack(),它就会编译并运行:

template <class DUCK1, class DUCK2>
void let_them_quack(DUCK1* donald, DUCK2* daisy){
  donald->quack();
  daisy->quack();
}

但写起来有点不方便。当我完全不关心实际类型DUCK1DUCK2是什么,而是想要完全使用鸭子打字的想法时,那么我想要有一些与上面不同的东西:

  1. 我想省略编写一个重复且大多没有意义的模板参数列表(想象一下如果有7只鸭子会发生什么......)
  2. 我想更清楚地说明这些类型从未使用过,而且它只是重要的界面。
  3. 我想要一种界面注释/检查。以某种方式清楚该类型背后的接口。 (然而,这与鸭子打字有点形成对比。)
  4. C ++是否提供了实现3个创意中的一个或多个的任何功能?

    (我知道虚拟继承在大多数情况下是实现这种模式的首选方法,但这里的问题具体是关于静态多态的情况。)

5 个答案:

答案 0 :(得分:10)

关于问题1和2:从C ++ 14开始,您可以省略显式template <typename ...样板并使用auto,但仅限于lambdas:

auto let_them_quack = [] (auto & donald, auto & daisy){
    donald.quack();
    daisy.quack();
};

(是的,我更喜欢对指针的引用)。 GCC允许在常规功能中作为扩展。

对于问题3,您所谈论的内容称为 concepts 。它们在C ++中存在了很长时间,但仅作为一个文档术语。现在 Concepts TS 正在进行中,允许您编写类似

的内容
template<typename T>
concept bool Quackable = requires(T a) {
    a.quack();
};

void let_them_quack (Quackable & donald, Quackable & daisy);

请注意,它还不是C ++,只是正在进行的技术规范。不过,GCC 6.1似乎已经支持它了。使用当前C ++实现概念和约束是可能的;你可以在boost中找到一个。

答案 1 :(得分:5)

  

我想省略编写重复的模板参数列表   并且大多没有意义(想象一下,如果有7个会发生什么   鸭...)

为此您可以使用可变参数模板并执行以下操作:

template<typename DUCK>
void let_them_quack(DUCK &&d) {
  d.quack();
}

template<typename DUCK, typename... Args>
void let_them_quack(DUCK &&d, Args&& ...args) {
  d.quack();
  let_them_quack(std::forward<Args>(args)...);
}

Live Demo

答案 2 :(得分:1)

如果给定的类没有实现接口,那么代码将无法编译,并抛出编译错误,因此#2>#2和#3会被处理掉。你也可以这样正式:

class duck {

public:
   virtual void quack()=0;
};

然后将函数的参数声明为指向duck的指针。你的类必须继承这个类,使let_them_quack()的要求变得清晰。

就#1而言,可变参数模板可以解决这个问题。

void let_them_quack()
{
}

template <typename ...Args>
void let_them_quack(duck* first_duck, Args && ...args) {
  first_duck->quack();
  let_them_quack(std::forward<Args>(args)...);
}

答案 3 :(得分:1)

你将能够使它看起来更具概念性(尚未达到标准 - 但非常接近):

http://melpon.org/wandbox/permlink/Vjy2U6BPbsTuSK3u

#include <iostream>

template<typename T>concept bool ItQuacks(){
    return requires (T a) {
        { a.quack() } -> void;
    };
}

void let_them_quack2(ItQuacks* donald, ItQuacks* daisy){
  donald->quack();
  daisy->quack();
}

struct DisneyDuck {
    void quack(){ std::cout << "Quack!";}
};

struct RegularDuck {
    void quack(){ std::cout << "Quack2!";}
};

struct Wolf {
    void woof(){ std::cout << "Woof!";}
};

int main() {
    DisneyDuck q1, q2;
    let_them_quack2(&q1, &q2);

    RegularDuck q3, q4;
    let_them_quack2(&q3, &q4);    

    //Wolf w1, w2;
    //let_them_quack2(&w1, &w2);    // ERROR: constraints not satisfied
}

输出:

 Quack!Quack!Quack2!Quack2!

正如您所看到的,您将能够:omit writing a template parameter list,ItQuacks非常明确,因此发生了types are never used and that it's only the interface that matters。此I'd like to have sort of an interface annotation/check.也会发生,概念使用也会为您提供有意义的错误消息。

答案 4 :(得分:0)

我们只需编写一个版本的函数:

#include <utility>

template<typename... Quackers>
void let_them_quack(Quackers&& ...quackers) {
  using expand = int[];

  void(expand { 0, (std::forward<Quackers>(quackers).quack(), 0)... });
}

struct Duck {
  void quack() {}
};

int main()
{
  Duck a, b, c;
  let_them_quack(a, b, c, Duck());
}