是否可以为std :: any-like容器转发具有匹配模板类型的函数调用？

如何解决是否可以为std :: any-like容器转发具有匹配模板类型的函数调用？

我还没有找到实现自己想要的方法的方法，但是我知识渊博，无法知道它是否可行。帮助将不胜感激。

我们软件中的主数据数据容器的行为有点像std :: variant或std :: any：它具有提供类型枚举的基类BaseContainer。派生实例DataContainer将实际数据保存在类型化的张量成员变量中。因此，一个简化的示例可以归结为以下内容：

BaseContainer* vContainer = new DataContainer<float>({1000000});
if (vContainer->getType() == DataTypes::FLOAT)
    const Tensor<float>& vTensor = dynamic_cast<DataContainer<float>>(vContainer)->getData();

我们有许多方法可以根据基础模板类型和维来处理数据：

template<typename T>
void processData(const tensor<T>& aTensor,...other arguments...);

问题是，对于我们要用processData()调用的每个方法，例如BaseContainer，我们都需要编写一个绑定方法来解开可能的类型以调用{{1 }}：

processData()

我的问题是：是否可以制作单个“适配器”方法（在c ++的任何发行版中），该方法可以使用一个函数（如void processData(BaseContainer* aContainer) { switch (vContainer->getType()) { case DataTypes::INT8: return processData(dynamic_cast<DataContainer<int8_t>>(vContainer)->getData()); case DataTypes::UINT8: return processData(dynamic_cast<DataContainer<uint8_t>>(vContainer)->getData()); case DataTypes::INT16: return processData(dynamic_cast<DataContainer<int16_t>>(vContainer)->getData()); case DataTypes::UINT16: return processData(dynamic_cast<DataContainer<uint16_t>>(vContainer)->getData()); ... default: throw(std::runtime_error("Type not supported")); } }），一个BaseContainer以及可能的参数列表，并且调用带有参数的该函数的正确模板绑定？

我无法动态绑定模板函数，因为没有模板类型就无法传递名称。然而，基于BaseContainer，模板类型将需要是动态的。但是也许还有其他方法可以实现我想做的事情？我对任何解决方案都很好奇，主要是为了扩展我的理解，只要解决方案的复杂性低于编写数百种适配器方法即可。

如果没有别的，是否有可能使用预处理器宏来生成“适配器”方法？

解决方法

如果您愿意为每个类似于processData的函数编写一个小型包装类，则可以执行以下操作：

// One like this for each function.
struct ProcessDataWrapper {
  template <typename... Args>
  static auto run(Args&&... args) {
    return processData(std::forward<Args>(args)...);
  }
};

template <typename Wrapper>
auto ProcessGeneric(BaseContainer* aContainer) {
    switch (vContainer->getType()) {
        case DataTypes::INT8:
            return Wrapper::run(dynamic_cast<DataContainer<int8_t>>(vContainer)->getData());
    // ...
}

// Called as
ProcessGeneric<ProcessDataWrapper>(myContainer);

这是可能的，但是正如评论所说，可能值得考虑std :: visit。

这是一个需要c ++ 17的解决方案，对于要包装的每个功能模板，只需要两行即可。您可以使用一个简单的宏进一步简化wrpping。

核心思想是拥有一个cast函数，该函数从一个DataType枚举映射到对应的DataContainer，然后利用c ++ 17折叠表达式将switch语句包装在其中您的代码。

这里是cast函数，因此我们只有一个地方可以将DataType映射到实际DataContainer：

template<DataType t>
constexpr inline decltype(auto) cast(BaseContainer& c) {
    if constexpr(t == INT) return static_cast<DataContainer<int>&>(c);
    else if constexpr(t == FLOAT) return static_cast<DataContainer<float>&>(c);
    ... map all other enum values ...
}

这是使以下代码更具可读性的便利助手。下一个代码块使用c ++ 17 fold表达式根据容器的类型调度函数。

template<DataType... types>
auto dispatcher_impl = [](auto f) {
    // NB: capture by value here only for sake of readbility. 
    return [=](BaseContainer& c,auto... args) {
        ([&]{ if(c.GetDataType() == types ) {  std::invoke(f,cast<types>(c),args...); return true; } return false; }() || ...);
    };
};

auto data_type_dispatcher = [](auto f) {
    return dispatcher_impl<INT,FLOAT,... other types here ...>(f);
};

核心思想是将函数包装到一个lambda中，该lambda检查DataContainer的DataType并仅在匹配时调用该函数。 ||运算符上的Fold表达式用于解压缩DataTypes。

用法示例：

template<typename T>
void processData(DataContainer<T>& c,int arg) {
    if constexpr(std::is_same_v<T,int>) std::cout << "int";
    else if constexpr(std::is_same_v<T,float>) std::cout << "float";
    std::cout << ",arg: " << arg << '\n';
}

//这需要为每个功能完成：自动pd = data_type_dispatcher（[]（auto＆c，int arg）{processData（c，arg）;}）;

int main() {

    DataContainer<float> f;
    DataContainer<int> i;
    pd(f,2); // prints float,2
    pd(i,4); // prints int,4
}

完整示例here。

要在不支持该类型的情况下引发异常，只需添加一个在fold表达式末尾抛出的lambda：

    ([&]{ if(c.GetDataType() == types ) {  std::invoke(f,args...); return true; } return false; }() || ...  || []() -> bool{ throw (std::runtime_error("Type not supported")); }());
                                                                                                                             ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

您不能按名称传递重载，但可以像通用lambda一样传递带有重载operator()的函子。

所以

template <typename F>
auto dispatch(BaseContainer& vContainer,F f) {
    switch (vContainer.getType()) {
        case DataTypes::INT8:
            return f(dynamic_cast<DataContainer<int8_t>&>(vContainer).getData());
        case DataTypes::UINT8:
            return f(dynamic_cast<DataContainer<uint8_t>&>(vContainer).getData());
        case DataTypes::INT16:
            return f(dynamic_cast<DataContainer<int16_t>&>(vContainer).getData());
        case DataTypes::UINT16:
            return f(dynamic_cast<DataContainer<uint16_t>&>(vContainer).getData());
...
        default:
            throw (std::runtime_error("Type not supported"));
    }
}

随用法

dispatch(vContainer,[](auto* data){ return processData(data); });

是否可以为std :: any-like容器转发具有匹配模板类型的函数调用？

如何解决是否可以为std :: any-like容器转发具有匹配模板类型的函数调用？

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