Каковы альтернативы этому коду генерации иерархии классов на основе типов?

Question

Я работаю с простой объектной моделью, в которой объекты могут реализовать интерфейсы, чтобы обеспечить дополнительную функциональность. В этом сердце объект должен внедрить getInterface Метод, который дается (уникальный) идентификатор интерфейса. Затем метод возвращает указатель на интерфейс - или NULL, если объект не реализует запрошенный интерфейс. Вот эскиз кода, чтобы проиллюстрировать это:

struct Interface { };
struct FooInterface : public Interface { enum { Id = 1 }; virtual void doFoo() = 0; };
struct BarInterface : public Interface { enum { Id = 2 }; virtual void doBar() = 0; };
struct YoyoInterface : public Interface { enum { Id = 3 }; virtual void doYoyo() = 0; };

struct Object {
    virtual Interface *getInterface( int id ) { return 0; }
};

Чтобы облегчить ситуацию для клиентов, которые работают в этой структуре, я использую небольшой шаблон, который автоматически генерирует реализацию «GetInterface», чтобы клиенты просто должны реализовать фактические функции, необходимые для интерфейсов. Идея состоит в том, чтобы получить конкретный тип из Object а также все интерфейсы, а затем пусть getInterface Просто верните указатели на this (брошен в правильный тип). Вот шаблон и демонстрационное использование:

struct NullType { };
template <class T, class U>
struct TypeList {
    typedef T Head;
    typedef U Tail;
};

template <class Base, class IfaceList>
class ObjectWithIface :
    public ObjectWithIface<Base, typename IfaceList::Tail>,
    public IfaceList::Head
{
public:
    virtual Interface *getInterface( int id ) {
        if ( id == IfaceList::Head::Id ) {
            return static_cast<IfaceList::Head *>( this );
        }
        return ObjectWithIface<Base, IfaceList::Tail>::getInterface( id );
    }
};

template <class Base>
class ObjectWithIface<Base, NullType> : public Base
{
public:
    virtual Interface *getInterface( int id ) {
        return Base::getInterface( id );
    }
};

class MyObjectWithFooAndBar : public ObjectWithIface< Object, TypeList<FooInterface, TypeList<BarInterface, NullType> > >
{
public:
    // We get the getInterface() implementation for free from ObjectWithIface
    virtual void doFoo() { }
    virtual void doBar() { }
};

Это работает довольно хорошо, но есть две проблемы, которые уродливы:

1. Блокатель для меня заключается в том, что это не работает с MSVC6 (который имеет плохую поддержку шаблонов, но, к сожалению, мне нужно поддерживать его). MSVC6 дает ошибку C1202 при составлении этого.

2. Целый диапазон классов (линейная иерархия) генерируется рекурсивным ObjectWithIface шаблон. Для меня это не проблема, но, к сожалению, я не могу просто сделать ни одного switch оператор для отображения идентификатора интерфейса с указателем в getInterface. Анкет Вместо этого каждый шаг в иерархии проверяет один интерфейс, а затем пересылает запрос в базовый класс.

У кого -нибудь есть предложения, как улучшить эту ситуацию? Либо путем исправления двух вышеупомянутых проблем с ObjectWithIface Шаблон или предложение альтернатив, которые облегчат использование объекта/интерфейса.

Answer 1

Как насчет чего -то подобного?

struct Interface
{
    virtual ~Interface() {}
    virtual std::type_info const& type() = 0;
};

template <typename T>
class InterfaceImplementer : public virtual Interface 
{
    std::type_info const& type() { return typeid(T); }
};

struct FooInterface : InterfaceImplementer<FooInterface>
{
    virtual void foo();
};

struct BarInterface : InterfaceImplementer<BarInterface>
{
    virtual void bar();
};

struct InterfaceNotFound : std::exception {};

struct Object
{
    void addInterface(Interface *i)
    {
        // Add error handling if interface exists
        interfaces.insert(&i->type(), i);
    }

    template <typename I>
    I* queryInterface()
    {
        typedef std::map<std::type_info const*, Interface*>::iterator Iter;
        Iter i = interfaces.find(&typeid(I));
        if (i == interfaces.end())
            throw InterfaceNotFound();

        else return static_cast<I*>(i->second);
    }

private:
    std::map<std::type_info const*, Interface*> interfaces;
};

Вы можете захотеть что -то более сложное, чем type_info const* Если вы хотите сделать это по границам динамических библиотек. Что-то типа std::string а также type_info::name() будет работать нормально (хотя и немного медленно, но этот вид крайней отправки, вероятно, потребуется что -то медленное). Вы также можете производить числовые идентификаторы, но это, возможно, сложнее поддерживать.

Хранение хэшей type_infos - еще один вариант:

template <typename T>
struct InterfaceImplementer<T>
{
    std::string const& type(); // This returns a unique hash
    static std::string hash(); // This memoizes a unique hash
};

и использовать FooInterface::hash() Когда вы добавляете интерфейс и виртуальный Interface::type() Когда вы запросите.

Answer 2

dynamic_cast существует на языке, чтобы решить эту проблему.

Пример использования:

class Interface { 
    virtual ~Interface() {} 
}; // Must have at least one virtual function
class X : public Interface {};
class Y : public Interface {};

void func(Interface* ptr) {
    if (Y* yptr = dynamic_cast<Y*>(ptr)) {
        // Returns a valid Y* if ptr is a Y, null otherwise
    }
    if (X* xptr = dynamic_cast<X*>(ptr)) {
        // same for X
    }
}

dynamic_cast также будет плавно обрабатывать такие вещи, как множественное и виртуальное наследство, с которым вы можете бороться.

Редактировать:

Вы можете проверить Com QueryInterface для этого- они используют аналогичный дизайн с расширением компилятора. Я никогда не видел, чтобы Com Code реализован, только использовал заголовки, но вы могли бы искать его.