封装了许多类型的Datastructure <t>并公开了它们的所有功能

Question

我有6种datastructure<T>。

所有这些都包含10-20个常用功能（紫色），例如addFirst()。

但是，某些数据结构有自己的0-5独特功能（粉红色） 例如，只有MyArray<T>具有函数addManual(T,int) 在极少数情况下，一些不同类型的数据结构支持一些相同的特殊功能。

（实际案例表的复杂程度要高出约10倍。）

这是一个简短的片段： -

class Vector3D{};
template<class T>class MyArray{
    public: void addFirst(T t){/* some code */}
    /* other add / remove / query function */
    public: void addManual(T t,int internalIndex){/* some code */}
};
template<class T>class MyGrid3D{
    public: void addFirst(T t){/*some code */}
    /* other add / remove / query function */
    public: void addSpecial(T t,Vector3D gridAddress){/* some code*/}
};

到目前为止效果很好。
现在，我希望通过提供界面Adapter<MyX,T,I>使其更容易使用 我的库的用户可以分别识别内部存储类型T和接口I。

每当函数的参数（紫色/粉红色）具有类型I时，我会将其转换为T并在内部操纵它，就像它具有类型T一样。

这是我的原型： -

template<template<class> class MyX,class T,class I>class Adapter{
    private: T convert(I i){/* some logic */ return T();}
    MyX<T> database;
    public: void addFirst(I i){
        database.addFirst(convert(i));
    }
};    
int main() {
    Adapter<MyArray,int,std::string> adapter;
    adapter.addFirst(std::string("5.0f"));
    std::cout<<"compiled OK";
    return 0;
}

效果很好（ coliru demo ），但它不包括特殊功能（紫色），例如addManual()或addSpecial()。

问题

什么是设计模式/ C ++魔术使Adapter支持这些功能？

以下是我的三个糟糕解决方案： -

1. 为每种类型的数据结构创建许多适配器类，例如： AdapterMyArray<T,I>和AdapterMyGrid3D<T,I>。

2. 通过继承改进第一个解决方案，例如：来自AdapterMyArray<T,I>的{​​{1}}和AdapterMyGrid3D<T,I>。

3. 检查AdapterBase<T,I>的类型并使用MyX启用这些特殊功能的实例化。

我觉得我的所有解决方案都是 手动 ，这会导致一些可维护性问题。

编辑： Yakk的解决方案很好，但我仍然怀疑是否有更好的解决方案。

Answer 1

CRTP。

拥有Adapter_addFirst Adapter_addManual等CRTP助手。他们使用CRTP访问database<T>并实现他们的一个（或一组）功能。

Adapter通过traits类助手查询database或database<T>，以确定它应该（公开）从哪个CRTP Adapter_*继承。

template<class D, class I>
class Adapter_addFirst {
  D* self() { return static_cast<D*>(this); }
  D const* self() const { return static_cast<D*>(this); }
public:
  void addFirst(I i){
    self()->database.addFirst(self()->convert(i));
  }
};
template<std::size_t I>
struct empty_t {};
template<template<class> class MyX,class T,class I>
class Adapter:
  public std::conditional_t<true, Adapter_addFirst<Adapter<MyX, T, I>, I>, empty_t<0>>
{
  friend struct Adapter_addFirst<Adapter<MyX, T, I>, I>;
private:
  T convert(I i){/* some logic */ return T();}
  MyX<T> database;
};

其中true被替换为＆＃34的测试;我应该使用addFirst＆＃34;。

对每种方法重复。

Dispatch是静态的，方法只有在应用时才存在，一切都符合标准。

您可以测试＆＃34;我应该添加手动＆＃34;通过您的类型上的标签，类型特征，甚至是对std::declval<MyX<T>&>().addManual( std::declval<T const&>() )的呼叫的SFINAE测试。对于SFINAE案例，请参阅can_apply或同等内容。