我可以在C ++中使用“类型类型”吗？

Question

我对C ++还是很陌生，但是在锁定期间，我一直在尝试使自己的技能更加多样化。 我正在尝试使用SFML编写基于节点的声音处理工具。我想要一个包含所有节点输入和输出的结构。但是，我显然无法将任何类型连接在一起。我正在寻找与Blender对其节点类型进行相似的操作。 以下屏幕录像显示了我的意思：绿色输出类型与其他输入类型不兼容。

我认为struct NodeInOut可能是解决此问题的有用方法：每次创建新Node时，我都会分配一个类型，在将Node连接在一起的逻辑中，请确保不兼容类型不可连接。但是，每当我创建一个新的Node定义时，我都需要传递一个类型。

我对Node类的想法是，它的结构应类似于此草草制作的图表。

有人对如何执行此操作有任何想法，或者如何以不同的方式构造它，以至于这不是问题吗？

除了SFML样板之外，我还没有编写任何代码。

Answer 1

是的，您可以拥有一个“类型类型”。

但是，请注意，用户在运行时连接节点。因此，这是一个运行时问题，不是您可以在编译时解决的问题。

换句话说，只需使用包含您的节点接受/发送的任何类型的运行时值，并根据需要比较它们。

Answer 2

如果我正确理解了这个问题，则应该可以执行以下操作：

• 特定节点从抽象class Node继承。

• class Node包含用于列出输入/输出点的纯虚函数：

  virtual std::size_t InputCount() const = 0;
  virtual const Input &GetInput(std::size_t i) const = 0;
  Input &GetInput(std::size_t i) {return const_cast<Input &>(std::as_const(*this).GetInput(i));}
  
  virtual std::size_t OutputCount() const = 0;
  virtual const Output &GetOutput(std::size_t i) const = 0;
  Output &GetOutput(std::size_t i) {return const_cast<Output &>(std::as_const(*this).GetOutput(i));}
  

  可能还有诸如virtual void Update() = 0;，DrawGui之类的东西。

• 从Node派生的类具有Input和Output对象作为成员，并覆盖GetInput和GetOutput以返回这些成员。

>

^{（奖金：您也许可以使用magic_get之类的反射库来自动生成函数。）}

• class Input必须以某种方式指向其连接的Output，方法可能是存储指向拥有连接{的std::weak_ptr的指针（Node？） {1}}以及该Output在节点中的索引。

• Output至少应包含class Output（或其他内容，具体取决于要支持的值）。也许您会想要在其中存储连接的float value;的列表（每个元素都是指向Input的指针以及其中的Node的索引）。

Answer 3

如HolyBlackCat's answer下面的评论中所述，这是我的选择：

• 每个节点都是{final（非虚拟）/----------------------\ |This is a really long | |string that needs to b| |reak after it reaches | |a certain limit. This | |is a really long strin| |g that needs to break | |after it reaches a cer| |tain limit.This is a r| |eally long string that| | needs to break after | |it reaches a certain l| |imit. | \----------------------/ 类的成员

• 这个Node类有一个Node和一个std::vector<Input>，它们代表节点的每个输入和输出（如果您努力尝试，它们可能会变成const）。

• 您添加了一个名为std::vector<Output>的私有变量，该私有变量的类型为update（例如，可以有lambda），这是一种用户定义的更新方法，用于设置输出取决于输入，还有一个称为std::function<void(Node &)>的公共函数，该函数调用此节点的Update和后续节点的update（因为它们也需要更新）

• 然后对于Update，您需要一个函数来设置值（可能是模板函数？然后检查类型是否正确并获得兼容的类型，也许使用{{1 }}来存储值），以及与其连接的所有Output的列表（也许是std::variant？或者您也可以用{{1}替换Input }）

• 对于输入，您需要能够将它们连接到一个std::vector<Node*, unsigned>，因此Node*或std::weak_ptr<Node>应该都可以工作，但是由于您需要能够拥有常量，您可以：

  1. 也有一个Output来存储默认值，或者
  2. 您可以创建新的“不可见” Output*，而无需输入，并且每个悬空的输入都有一个输出，或者
  3. 您为每个可见的对象创建一个不可见的std::weak_ptr<Output>，该对象没有输入，并且输出与目标节点的输入一样多（并一对一连接）。

这可能（不是）最好的解决方案，但至少应该可以。