Question

我注意到大多数（全部？）可以存储用户定义类型的C ++数据结构使用模板：

std::vector<T>, std::unordered_map<T....>, etc.

在我看来，它是必需的，否则这些数据结构将必须作为用户必须手动投射的险恶指针void*返回，如下所示：

std::vector a; 
int b;
a.push_back(b);
static_cast<int>(a.get(0));

是否可以不使用模板？还有其他替代方法吗？

修改许多评论表明，没有模板，这是不可能的/不切实际的。（谢谢！）

如果我将<T>限制为真正的指针（例如，不是int / float），那么它仍然不切实际吗？

Answer 1

是否可以不使用模板？

是。可以定义一般数据结构，允许在不使用模板的情况下对^{＆lt; - 我不知道在何处使用任何类型的动词}对象进行分组。

有＆＃34; C方式＆＃34; （C中不存在模板）。 C方式是使用void*。您显然已经熟悉了，但对于答案的其他读者，void*是一种特殊的指针类型，可以指向任何类型的对象。当您使用void*来引用某个对象时，您基本上会抛弃该语言提供的所有类型安全性。

我不认为标准库中有任何非模板容器^†。但是，如果使用提供的模板实例化std::vector<void*>或类似的并不是太多，那么您当然可以使用此类模板实例来存储指向任何对象的指针。

模板非常优先于void*，因为模板不会将类型安全性抛出窗口。模板更容易正确使用。

^†还没有。但是计划在C ++ 17中引入std::any。它可以代替void*使用。使用std::any你仍然会抛弃编译时类型的安全性，但至少你保留了运行时的安全性（当你有bug时，你会得到一个异常，而不是潜在的龙）。与void*不同，std::any管理存储对象的内存。请注意，虽然std::any不是模板，但其大多数成员函数都是。

还有其他替代方法吗？

除了模板和void*？从技术上讲，您也可以使用宏来生成相同程序的不同版本，类似于实例化模板。这有时在C中使用。在C ++中没有理由这样做，因为模板在各方面都更好。

Answer 2

我将举例说明为什么使用这样的集合会有危险。请考虑以下代码：

#include <vector>
#include <iostream>

using anyvector = std::vector<void *>;

int main() {
   anyvector av;
   av.push_back(new int(10));
   std::cout << (*static_cast<int*>(av[0])) << std::endl;
}

av[0]是指向使用new关键字的老式c ++方式创建的int的指针。因此，应该使用delete关键字释放以这种方式分配的内存。但要做到这一点，应首先将指针强制转换为正确的类型，让编译器知道他真正删除了什么，以防止出现未定义的行为。

要明确我并不是说这是不可能的也不是不切实际的，但它要求程序员全意识......

Answer 3

您可以依赖类型擦除结构作为一个极小的，有效的和天真的例子：

#include<memory>
#include<iostream>
#include<vector>

struct Container {
    struct B {
        virtual void operator()() = 0;
    };

    template<class T>
    struct D: B {
        D(T t): o{t} {}
        void operator()() override { o(); }
        T o;
    };

    template<typename T>
    void add(T t) {
        vec.push_back(std::unique_ptr<B>{new D<T>{t}});
    }

    void operator()() {
        for(auto &ref: vec) (*ref)();
    }

    std::vector<std::unique_ptr<B>> vec;
};

struct P {
    void operator()() { std::cout << "P" << std::endl; }
};

struct Q {
    void operator()() { std::cout << "Q" << std::endl; }
};

int main() {
    Container c;
    P p;
    Q q;
    c.add(p);
    c.add(q);
    c();
}

C ++ 17可能会引入std::any并让您轻松完成在此之前，您可以使用boost::any或自制类型的擦除类，如上所述。

Answer 4

我同意当你不能使用容器时，模板是接近容器的正确方法，std::any（或boost::any）。然而，仅仅为了有趣的部分，我想指出，通过例外可以实现完美的类型重建。请注意，非常推荐，我只是为了完整性而添加它。在这种情况下，

你的矢量就像std::vector<std::function<void()>>（可以简化），
您推送v.push_back([e](){ throw e; });和
你访问的元素，不仅仅是catch例如由{1}抛出的异常。 try{ v[i](); } catch(EType& e) { ... }。

这很难看，不要这样做，这很慢，不要这样做..但是，另一方面，它允许完美的访问（包括继承，你没有得到{{1开放层次结构（你不会用type_info获得），链接访问者，而不需要基类和＆amp;其他虚拟功能。

大胖警告：你可能不会通过这样的代码传递我的CR - 它只是为了有趣和理论上的完整而被提及。

具有特定类型但没有模板

4 个答案: